区分黑洞和裸奇点

区分黑洞和裸奇点的理论

一幅由计算机生成的恒星场图像(左),一名宇航员在视野中心的黑洞附近(右)看到。黑洞的引力产生了一些不寻常的视觉扭曲。资料来源:MTU公司的罗伯特•内梅罗夫

哈佛-史密森天体物理中心的研究人员在一篇新的理论论文中发现,理论上有一种方法可以制造没有视界的黑洞,即所谓的“裸奇点”。

质量为数百万甚至数十亿个太阳的黑洞似乎驻留在星系的核心。在类星体这类引人注目的例子中,它们被认为是造成这种壮观现象的原因,比如以接近光速的速度喷射出狭窄的粒子流。这种流出物被认为是由物质吸积到黑洞周围的热盘上所驱动的。更小的黑洞,体积接近一个太阳质量,被认为是超新星中一颗恒星灾难性死亡的结果。

在传统理论中,黑洞的特征是“没有头发”;也就是说,它是如此简单,以至于它可以完全由三个参数来描述,它的质量,它的自旋和它的电荷。尽管它可能是由物质和能量的复杂混合物形成的,但当它坍缩到一个奇点时,所有具体的细节都消失了。在标准范式中,黑洞被一个“视界”所包围,一旦任何东西——物质或光(能量)——落入这个视界,它就无法逃脱。因此,奇点呈现黑色。在视界之外,一个吸积盘(如果有的话)可以自由辐射。

这张照片可能很吸引人,但是目前还没有直接的证据证明任何可疑的候选星系核一定是黑洞并且有视界。在广义相对论中描述物质坍缩的方程允许有其他的解,并且不要求在所有情况下最终的终态一定是黑洞。例如,如果物质在超新星中逐渐凝结而不是迅速凝结,理论表明,最终的点状产物可能没有视界。这样的物体被称为“裸奇点”(“裸奇点”是因为,像黑洞一样,它有类似点的维度,但它是裸的,因为它没有视界,所以光可以逃离它的附近——它不是黑色的)。

CfA天文学家拉梅什·纳拉扬(Ramesh Narayan)和两位同事已经想出了一种方法,至少在理论上是这样的,可以让这种逐渐坍缩的过程形成裸奇点。此外,他们还探索了一些方法,通过利用其周围圆盘发出的辐射的特征,在观测上可能将其与黑洞区分开来。这些结果不仅有趣,而且有助于天文学家探索这些奇异物体最初是如何形成的。

出版Pankaj S. Joshi等人,“通过吸积盘特性区分黑洞和裸奇点”,2014年,第一期。量子格拉夫。015002年,31日;0264 - 9381/31/1/015002 doi: 10.1088 /

研究的PDF副本通过吸积盘特性区分黑洞和裸奇点

图片来源:MTU的Robert Nemeroff

1评论论“黑洞与裸奇点的区别”

  1. 我们非常喜欢那个。我真的不明白
    你们每次都能生产出这种高质量的产品!
    这让我想起http://www.rtjournal.org/college-interview-tips/,但是这个特定的
    似乎拥有更大的层次。谢谢你一直以来的关心
    分享你当前的知识!

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