簡介：新發(fā)現(xiàn)是否會(huì)推翻我們對(duì)黑洞的現(xiàn)有認(rèn)知？

（黑洞由暗物質(zhì)組成，光子可以逃脫引力，由此形成宇宙兩大物質(zhì)。了解黑洞，或許，能如霍金所說，黑洞是可以穿越的）。

新的研究表明，黑洞其實(shí)是太空中最有趣的物體之一，我們對(duì)它的認(rèn)知存在誤解。

? ? ? ? ? ? ? ?

黑洞 索菲亞 · 達(dá)尼洛/國家無線電天文臺(tái)/連接單元接口/美國國家科學(xué)基金會(huì)/美國宇航局

關(guān)于黑洞起源論始于阿爾伯特·愛因斯坦，他在工作中提出了廣義相對(duì)論，發(fā)展至今，從世界范圍內(nèi)影響人們對(duì)物理學(xué)認(rèn)知的最重要成果之一。通俗地講，它預(yù)測了太空中的區(qū)域引力場強(qiáng)烈到扭曲了宇宙的結(jié)構(gòu)，在那里物質(zhì)或輻射都無法逃逸。

這些區(qū)域被稱為黑洞，黑洞周圍逃逸速度超過光速的閾值稱為事件視界。

? ? ? ? ? ? ? ?

此外，有人認(rèn)為，在事件視界內(nèi)，是黑洞奇點(diǎn)的所在。研究表明，這是造成黑洞的物體質(zhì)量無限密集坍縮的范圍。奇點(diǎn)周圍的時(shí)空結(jié)構(gòu)從理論上解釋，可以無限度地彎曲，因此我們固有的物理定律就此被打破。

1再見 奇點(diǎn)？

然而，一些研究人員認(rèn)為奇點(diǎn)實(shí)際上是不可能的，他們提出，物質(zhì)不可能坍縮到一個(gè)無限小的點(diǎn)。為了論證，一些物理學(xué)家提出了無奇點(diǎn)黑洞論，稱為“暗星”。這些物體看起來可能是黑洞，但暗星的核心不是無限密集的核心，而是一個(gè)被壓縮到盡可能小的尺度的物質(zhì)核心，被稱為“普朗克核”（以極其微小的普朗克長度命名，其測量單位為10^-35米，大約比質(zhì)子小100萬億倍）。

? ? ? ? ? ? ? ?

新南威爾士大學(xué)的研究人員Joe Wolfe擴(kuò)展說：“假設(shè)一個(gè)概念，讓我們把它與一個(gè)原子的大小進(jìn)行比較，這個(gè)原子已經(jīng)比用肉眼看到的物體小約10 0000倍（原子大小約為0、00 0000 0001米）。如果以普朗克長度測量一個(gè)原子的直徑，并計(jì)算出每秒一個(gè)普朗克長度。以普朗克長度測量原子直徑將花費(fèi)目前宇宙年齡的1000 0000倍?！?/p>

毋庸置疑，普朗克長度非常小，但不是無限小。因此，這些“暗星”可能沒有奇點(diǎn)，因此像光一類的微粒子有可能逃脫引力，并以可量化的方式延伸：我們將能夠觀察到它的紅移（當(dāng)光線的波長移到紅色時(shí)）。

時(shí)下，一篇新的研究論文為我們理解暗星如何運(yùn)行提供了更多的信息。

暗物質(zhì)的起源是？

? ? ? ? ? ? ? ?

黑洞素材來源：JPL加州理工學(xué)院/美國宇航局

撇開方程中的奇點(diǎn)，我們得到了一個(gè)具有奇異原理的“黑洞”或“暗星”。碰巧，一些物理學(xué)家認(rèn)為暗星可以發(fā)射一種奇異物質(zhì)，也許是我們尚未發(fā)現(xiàn)的一種新的無質(zhì)量粒子，或者它們可以解釋的：這種物質(zhì)占我們宇宙質(zhì)量的85%以上，無光化學(xué)反應(yīng)，因此，它的起源和存在仍然是物理學(xué)家們未來研究的一個(gè)謎。

物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)的存在是因?yàn)樗麄冇^察到恒星圍繞星系旋轉(zhuǎn)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了他們所能觀察到的物質(zhì)量。然而，大量證據(jù)表明它的存在，是物理學(xué)中最大的難題之一。

物理學(xué)家提出了幾種論點(diǎn)。有一種假說打趣道：暗物質(zhì)是由“處于不尋常狀態(tài)”的已知粒子組成的?？梢韵胂?，暗物質(zhì)可能是由光子等粒子組成的，這些粒子被紅移到了現(xiàn)代技術(shù)無法檢測到的波長。

弗勞恩霍夫科學(xué)算法和計(jì)算研究所的德國物理學(xué)家伊戈?duì)枴つ峄ⅲ↖gor Nikitin）最近在預(yù)發(fā)表官網(wǎng)上的一篇論文中說，“這是一個(gè)非常大的波長，大約4光日（相對(duì)于一光年），是太陽—冥王星距離的16倍?！北M管這些光子的能量非常小，但足夠豐富，為我們解釋了恒星有時(shí)會(huì)以如此不尋常的方式圍繞星系運(yùn)行的規(guī)律。

? ? ? ? ? ? ? ?

期待解開另一個(gè)謎團(tuán)？

尼基廷認(rèn)為，這也可以解釋快速射電爆發(fā)（FRB）的奧秘。科學(xué)家們已經(jīng)探測到數(shù)百次這樣的射電能量爆發(fā)，它們?cè)谌魏蔚胤降拿}沖頻率從幾分之一毫秒到幾毫秒不等，并在一毫秒內(nèi)釋放出與太陽在三天內(nèi)釋放的能量一樣多的能量。關(guān)于FRBs的起源有很多理論。一些理論認(rèn)為，它們是在黑洞碰撞或高磁化中子星快速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的。有些人甚至將其歸咎于外星人。

尼特金認(rèn)為，如果一顆小行星之類的物體落入普朗克核心，“可能會(huì)釋放出一股高能光波。這顆暗星強(qiáng)大的引力會(huì)使光線紅移，從而產(chǎn)生一種在地球上可以探測到的明顯FRB。”

有趣的是，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種持續(xù)重復(fù)的快速無線電爆發(fā)。被稱為FRB 180916，它顯示每16.35天精確地跳動(dòng)一次。位于距離地球約5億光年的地方，前沿理論認(rèn)為它是一顆繞其軸線擺動(dòng)的磁星。

? ? ? ? ? ? ? ?

FRB 180916在這張來自雙子座北方望遠(yuǎn)鏡的圖像中以綠色圓圈標(biāo)記。來源：國家科學(xué)基金會(huì)（NSF）的光學(xué)紅外天文研究實(shí)驗(yàn)室/雙子座天文臺(tái)/奧拉

“研究表明，這樣的磁星會(huì)因其內(nèi)部磁場而變形，導(dǎo)致其在旋轉(zhuǎn)時(shí)擺動(dòng)，繞其旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)動(dòng)。當(dāng)這顆超級(jí)活躍的恒星釋放磁耀斑時(shí)，我們只能周期性地看到這些爆發(fā)，因?yàn)楹阈沁\(yùn)動(dòng)將它們帶進(jìn)或帶出我們的視野?！?/p>

暗星項(xiàng)目研究團(tuán)隊(duì)對(duì)快速射電爆發(fā)有另一種解釋：如果一個(gè)物體被暗星吞噬，它會(huì)引起一場強(qiáng)大的光和能量爆發(fā)，然后光線會(huì)紅移，一旦光線消失，它就會(huì)顯示為一個(gè)快速射電爆發(fā)，能量波在宇宙中穿越5億光年，并最終到達(dá)地球。

? ? ? ? ? ? ? ?

當(dāng)然，要證實(shí)暗星的存在，還有很多研究要做。天文學(xué)家還指出，宇宙早期歷史中可能存在一種不同類型的暗星，也解釋了暗物質(zhì)的存在。多個(gè)理論背后的關(guān)于暗物質(zhì)和暗恒星存在，搜尋之路尤其漫長而困難重重。

BY: Jaime Trosper

FY: 多瑞果

如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán)，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)布后聯(lián)系作者刪除

轉(zhuǎn)載還請(qǐng)取得授權(quán)，并注意保持完整性和注明出處

?