重磅研究:理论预测黑洞“事件视界”外必须至少存在一个光环!

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重磅研究:理论预测黑洞“事件视界”外必须至少存在一个光环!

黑洞是最神秘和最迷人的宇宙学现象之一,黑洞是空间中具有如此强烈引力场的区域,无论是物质还是辐射光都无法逃脱,当然黑洞也同样是一颗天体。在过去五年左右的时间里,天体物理学家收集了第一批关于黑洞周围强大引力的观测资料。LIGO和室女座引力波天文的合作,使用世界上最先进的引力波探测器探测到这些黑洞天体周围的引力波。

与此同时,事件视界望远镜研究小组捕捉到了第一张黑洞阴影的图像。虽然这两个观测都非常有希望和引人入胜,但它们都不太可能揭示事件视界,事件视界是定义黑洞周围空间中任何东西都无法逃脱的特定区域边界。尽管如此,它们应该包含一个指向恰好在视界之外邻近区域的特征,在那里,光传播路径被强烈地弯曲,以至于它的路径关闭了自己,形成了被称为光环的圆形轨道。

黑洞的光环

而研究这些光环最终,可以丰富我们目前对黑洞及其性质的理解。然而,到目前为止,仍然有许多问题没有得到回答,科学家对黑洞和黑洞周围的光环还远没有得到很好的理解。马克斯·普朗克引力物理研究所和葡萄牙阿韦罗大学的研究人员现在引入了一个定理,可以预测静止黑洞周围的光环。其研究成果发表在《物理评论快报》期刊上,新研究定理表明:一般来说,静止黑洞都必须至少有一个光环。

开展这项研究的两位研究人员佩德罗·库尼亚(Pedro Cunha)和卡洛斯·赫代罗(Carlos Herdeiro)表示:值得注意的是,黑洞光环的特性可以编码许多相关黑洞信息。通过测量这些性质,可以直接了解黑洞附近难以捉摸、但相当未知非常强大的引力区域。目前还不清楚爱因斯坦的广义相对论在这种极端条件下是否仍能很好地描述引力定律。因此,一个关键问题是:在任何引力理论中,任何黑洞模型都需要有光环吗?

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