「完美配對」的黑洞平衡了重力和宇宙膨脹
一種新理論提出,黑洞可以成對平衡地存在,由於一種被稱為”宇宙常數”的力量,黑洞看起來像一個整體。儘管宇宙不斷膨脹,但這種力量與引力結合,使黑洞保持固定的距離。科學家推測,由於”宇宙常數”平衡了宇宙膨脹和引力,平衡的黑洞對可以存在,看起來就像一個黑洞。 南安普敦大學的研究人員與劍橋大學和巴塞隆納大學的同事合作,證明了理論上黑洞有可能以完全平衡的方式成對存在–在宇宙力的作用下保持平衡–模仿單一黑洞。黑洞是一種巨大的天體,具有極強的引力,連光都無法逃脫。它們的密度驚人。黑洞可以把地球的質量裝進豌豆大小的空間。宇宙運動對黑洞的作用傳統的黑洞理論以愛因斯坦的廣義相對論為基礎,通常解釋靜止或旋轉的黑洞如何能獨立存在於太空中。成對的黑洞最終會被引力阻擋,因為引力會把它們吸引在一起,直到最終發生碰撞。然而,如果假設宇宙是靜止不動的,情況就會如此。那麼,不斷運動的宇宙呢?在一個不斷膨脹的宇宙中,是否會有成對的黑洞和諧存在,或許偽裝成一個黑洞呢?當兩個黑洞的引力(紅色箭頭)被與宇宙常數相關的宇宙膨脹(藍色箭頭)抵消時,它們可以保持固定的距離。對於遙遠的觀測者來說,這種情況就像是單一黑洞。圖片來源:APS/Alan Stonebraker 南安普敦大學的奧斯卡-迪亞斯(Oscar Dias)教授說:”宇宙學標準模型假定,宇宙大爆炸使宇宙誕生,大約98 億年前,宇宙被一種神秘的力量(被稱為’暗能量’)所支配,這種力量以恆定的速度加速宇宙的膨脹。宇宙常數的影響科學家們把這種神秘的力量稱為’宇宙常數’。在愛因斯坦理論解釋的具有宇宙常數的宇宙中,黑洞沉浸在宇宙加速背景中。這改變了黑洞如何相互作用並共同存在的理論標準。透過複雜的數值方法,這項最新研究背後的團隊表明,兩個靜態(非旋轉)黑洞可以平衡存在–它們的引力吸引力被與宇宙常數相關的膨脹所抵消。即使在宇宙不斷膨脹的加速過程中,黑洞之間的距離仍然保持不變。儘管宇宙膨脹試圖將它們拉開,但引力吸引力會對它們起到補償作用。“從遠處看,一對黑洞的吸引力被宇宙膨脹所抵消,看起來就像一個黑洞。可能很難探測到它是一個黑洞還是一對黑洞,」迪亞斯教授評論說。劍橋大學的豪爾赫-桑托斯教授補充說:”我們的理論是針對一對靜態黑洞提出的,但我們相信它也可以應用於旋轉黑洞。此外,我們的解決方案似乎還可以適用於三個甚至四個黑洞,這將帶來一系列的可能性”。