黑洞可能是帶有“普朗克心”的暗星

他們并不黑也不是洞

帶有普朗克心的“黑洞”將缺少一個(gè)真正的事件界限（如圖所示）（圖片編輯：亞歷山大·莫里索維奇）

黑洞是一種具有引力的怪物，之所以被稱為黑洞，是因?yàn)槿魏喂舛紵o法逃脫它們的魔爪。迄今為止，黑洞是宇宙中最神秘的物體。

但一項(xiàng)新的理論指出，黑洞可能并不黑。根據(jù)一項(xiàng)新的研究，這些黑洞可能是暗恒星，其核心是奇異的物理現(xiàn)象。這種神秘的新物理現(xiàn)象可能會(huì)導(dǎo)致這些暗星發(fā)出一種奇怪的輻射；這些物質(zhì)反過來能解釋宇宙中所有神秘的暗物質(zhì)，它們牽引一切，卻不發(fā)光。

暗星

多虧了愛因斯坦的廣義相對(duì)論，它描述了物質(zhì)如何扭曲時(shí)空，我們知道一些大質(zhì)量的恒星可以坍縮到這樣一種程度，它們會(huì)不斷坍縮，縮成一個(gè)無限小的點(diǎn)—奇點(diǎn)。

一旦奇點(diǎn)形成，它便被視界包圍。這是宇宙中的終極單行道。在視界處，黑洞的引力是如此之強(qiáng)大，要想逃脫，你的速度必須比光快。但由于超光速是絕對(duì)不可能的，任何跨越這個(gè)界限的事情都注定失敗。

這些簡(jiǎn)單卻令人驚訝的說法已經(jīng)歷過數(shù)十年的觀察。天文學(xué)家們觀察到恒星的大氣被吸入黑洞。他們看到恒星圍繞黑洞運(yùn)行。物理學(xué)家聽到過黑洞碰撞發(fā)出的引力波。我們甚至已經(jīng)拍到了黑洞“陰影”的照片—黑洞在周圍氣體的輝光中形成的空洞。

然而黑洞科學(xué)的核心仍是謎團(tuán)。定義黑洞的最合適的特性—奇點(diǎn)—在物理上似乎不可能，因?yàn)槲镔|(zhì)實(shí)際上不能坍縮成一個(gè)無限小的點(diǎn)。

普朗克發(fā)動(dòng)機(jī)

那意味著目前對(duì)黑洞的理解最終需要更新，或者被其他可以解釋黑洞中心的東西所取代。但這并不能阻止物理學(xué)家們的嘗試。

一種關(guān)于黑洞奇點(diǎn)的理論，用一種更容易接受的東西取代了那些由無限壓縮物質(zhì)構(gòu)成的無限微小點(diǎn)。這些被稱為普朗克核，因?yàn)樵摾碚撜J(rèn)為黑洞內(nèi)的物質(zhì)被一直壓縮到盡可能小的尺度，即普朗克長度：1.6 * 10^ - 35米。

這..很小。

有普朗克核后就不再是奇點(diǎn)了，黑洞不再有視界—不會(huì)再有超光速引力的地方。但對(duì)于外界觀察者來說，強(qiáng)大的引力看上去和表現(xiàn)得就像視界。只有極其敏感的觀測(cè)才能分辨出差異，可我們?nèi)詻]有這個(gè)技術(shù)來做出判斷。

暗物質(zhì)

根本的問題需要根本的解決方案，用“普朗克核”替代“奇點(diǎn)”并不是那么遙不可及，盡管這個(gè)理論還只是一個(gè)模糊的輪廓，而且還沒有物理學(xué)家或數(shù)學(xué)家能充滿信心地闡述那種情況。換句話說，普朗克核從物理學(xué)上只是隨口而說的想法，但這還是有用，奇點(diǎn)學(xué)說需要一些嚴(yán)肅的打破常規(guī)的思考。而且這可能會(huì)有一些額外的影響，譬如說，解開暗物質(zhì)的謎團(tuán)。

暗物質(zhì)占宇宙質(zhì)量的85%，而且從不與光相互作用。我們只能通過它對(duì)正常發(fā)光物質(zhì)的引力作用來確定它的存在。譬如，我們可以觀察恒星圍繞星系中心旋轉(zhuǎn)，并利用他們的軌道速度來計(jì)算這些星系的總質(zhì)量。

提交給預(yù)印本數(shù)據(jù)庫arXiv的一篇新論文中，德國弗勞恩霍夫科學(xué)算法與計(jì)算研究所的物理學(xué)家伊戈?duì)枴つ峄?Igor Nikitin)將“極端奇點(diǎn)”的想法提升了一個(gè)層次。根據(jù)這篇論文，普朗克核可能會(huì)發(fā)射粒子(因?yàn)闆]有視界，這些黑洞不是完全黑的)。這些粒子可能是我們熟悉的，也可能是新的。

也許，他們是一些可以解釋暗物質(zhì)的某種形式的粒子。尼基丁寫道，如果黑洞真的是普朗克恒星，那么他們便不斷釋放暗物質(zhì)流，這可以解釋星系內(nèi)恒星的運(yùn)動(dòng)。

他的想法可能經(jīng)不起進(jìn)一步的推演(暗物質(zhì)存在的證據(jù)比它對(duì)恒星運(yùn)動(dòng)的影響多得多)。但這是一個(gè)很好的例子，意味著我們需要盡可能多的想法來解釋黑洞，因?yàn)槲覀冇肋h(yuǎn)不知道它可能與宇宙中其他未解之謎有什么聯(lián)系。

BY:Paul Sutter

FY:Katrina H.

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