在极端条件下,有可能形成危险的“裸”奇点,它也许已经存在宇宙中了
奇点的形成
黑洞是爱因斯坦广义相对论中得出结果,并且通过相关的公式我们知道,如果一团物质坍缩到体积非常小,那么它的重力会让它继续变得越来越小,直到它被压成一个无限小的点,这个点就被称为奇点。
理论上奇点都将被“事件视界”所包围
奇点的引力是无限强的,物体被拉向奇点的速度比光速还快。在奇点附近,任何物理学定律都将失去意义,奇点的引力强大到足以把任何东西都吸进来,在这个点上,你必须以超过光速的速度才能逃脱。但幸运的是,根据主流物理学理论,任何一个吞食宇宙物质的物体都被一个“事件视界”所包围着。那么如果一些黑洞是赤裸的,完全没有“事件视界”呢?
宇宙中是否存在“裸奇点”
自从人类第一次发现黑洞的存在,科学家们就想知道,是否有可能在没有相关视界的情况下形成一个奇点,一个所谓的“裸奇点”。裸奇点将是一种非常危险的天体,所有我们已知的物理知识在它面前都毫无意义;如果裸奇点存在,它们必定是极为罕见的天体。我们只知道一种确定的形成奇点的方式,那就是当一颗巨星耗尽燃料并自我坍塌,在这种情况发生时,奇点自然会有一个事件视界。
在最极端的条件下,有可能形成裸奇点
裸奇点理论让物理学家们感到非常担忧,他们推测宇宙中应该是不允许有裸奇点存在的,但广义相对论中似乎又并非如此,虽然只有在最极端的条件下,才有可能形成裸奇点,比如一个黑洞在旋转时,它可以形成第二个视界,并坐落在第一个视界的内部。黑洞旋转得越快,这些视界就越接近彼此,如果它旋转得足够快,两个视界会发生“抵消”现象,一个裸奇点就诞生了。但到目前为止,科学家们还没有发现任何旋转速度快到足以暴露其奇点的黑洞。
裸奇点很可能也有“吸积盘”
据11月12日发表在某科学期刊的一篇论文描述,一位理论物理学家通过研究裸奇点是否会以其他方式显现出来时说道,黑洞有一个共同特性,当气体和尘埃落在一个致密的物体上时,这些物质会扁平成一个圆盘,然后一直向下汇集,也就是我们所说的吸积盘,事实上,这就是人类知道宇宙中绝大多数黑洞存在的方式,裸奇点也很有可能符合这一特征。
裸奇点周围吸积盘的特征
大多数关于裸奇点的理论研究都假设该物体是孤立存在的,很可能一开始方向就错了,吸积盘与黑洞(或裸奇点)不是完全分离的。圆盘本身有它自己的引力,它可以扭曲中心的致密物体,这种扭曲反过来影响了物体周围的重力环境,微妙地改变了物质向内旋转的路径,所以裸奇点周围的吸积盘要比黑洞周围的吸积盘亮得多。
目前的科学设备还无法识别,需要做进一步的升级
虽然裸奇点的最新研究理论和识别、寻找方法已经初具雏形,但我们目前的科学设备暂时还不能分辨其中的差异,只有等最新的仪器、一个升级版的视界望远镜出现,才能对此理论做进一步的检验。届时,如果裸奇点理论是正确的,那么它将是物理学上的重大发现,而对已确认的裸奇点周围环境进行更详细的研究,将揭示宇宙一些最深处的奥秘。