一位艺术家对距离地球7.5亿光年的0402+379星系中心的，一对超大质量黑洞的构想。（图片：Josh Valenzuela/新墨西哥大学）

天文学家长期以来一直认为，在一场跨越亿万年的灾难性合并中，两个相互靠近的黑洞注定会合二为一。

新的研究发现，情况并非总是如此。

在一项新的研究中，物理学家发现，理论上两个黑洞之间保持固定距离是可能的，这要归功于它们之间的相互引力被宇宙膨胀的速度完美平衡。

研究合著者、英国南安普敦大学物理学家奥斯卡·迪亚斯在一份声明中说：“从远处看，一对黑洞的吸引力被宇宙膨胀所抵消，看起来就像一个黑洞。可能很难探测到，这是一个黑洞还是一对黑洞。”

研究小组于9月25日在《物理评论快报》杂志上报告了他们的发现。没有参与这项新工作的伦敦帝国理工学院理论物理学教授托比·怀斯曼在另一份声明中表示，他们通过指出“一个定理的证明存在逻辑不一致，另一个定理存在限制性假设”，证明了两个黑洞可以微妙地平衡，尽管传统理论另有预测。

这些定理中的一个关键假设是，黑洞周围的区域是空的。然而，根据宇宙学的标准模型——我们目前对宇宙的最佳描述——暗能量会导致宇宙加速膨胀。这种暗能量有时被认为，相当于广义相对论中令人费解的宇宙学常数。

在这项新的研究中，迪亚斯及其同事表明，两个黑洞的位置可以使它们的相互引力，被宇宙学常数引起的加速度所抵消。怀斯曼说：“如果这些黑洞的设置方式完全正确，它们就会处于不稳定的平衡状态，类似于尖端平衡的笔。任何干扰都会破坏这种完美的平衡。”

物理学家说，当黑洞旋转时，摇摆不定的平衡可以变得更加稳定。例如，两个向相反方向旋转的相同黑洞的引力，可以通过它们的自转来平衡，尽管这种可能性尚待证明。

这项研究只考虑了一对静态黑洞，因此后续研究应该解决旋转黑洞的稳定性问题。

“我们的理论已经被证明适用于一对静态黑洞，但我们相信它也可以应用于旋转黑洞，”研究合著者、英国剑桥大学理论物理学教授乔治.桑托斯说。“此外，我们的解决方案似乎适用于三个甚至四个黑洞，从而开辟了一系列可能性。”