暗能量可能允许黑洞在“完美配对”双中活着

By Robert Lea

2023/10/22

   Science & Astronomy

   “似乎我们的解决方案可能对三个甚至四个黑洞把持真的是合理的，开辟一整个范围的可能性”。

在一个双对中两个黑洞的图像，这可能比科学家相信的更稳定。 (Image credit: Northwestern Visualization/Carl Rodriguez)

    双黑洞可能是比科学家以前已经相信的更稳定，有暗能量加速宇宙的膨胀的作用，并帮助这些双中的黑洞维持一个安全距离。

    黑洞是围绕一个无限密 “奇点”的诞生于一颗大质量恒星坍塌的空间区域。用太阳的很多倍的质量撞进宽度小至10英里（16公里），黑洞有一个如此强的引力拉力甚至连光不能逃脱它们周围的一个叫事件地平线的边界。而且因为大质量恒星通常被发现在环绕彼此也往往以双星伙伴来的双对中。

    随这些黑洞移动，它们创造引力波------空时的织造中的涟漪------而这些波将从系统带走角动量。这造成黑洞来一起螺旋，引力最终接管，造成黑洞来碰撞、合并并形成一个更大质量的黑洞。到目前为止，科学家们已经认为这个过程是不可避免的------意味着双黑洞最终被注定要变成单一的孤立体。

    这是如果宇宙是静态的案例。然而，自从 1900 年代初和由埃德温哈勃发现星系正在迅速远离彼此以来，科学家们已经知道宇宙正在膨胀。此外，在20世纪末，天文学家发现了这种膨胀实际上正在加速，加速的原因被标榜为“暗能量”。

    暗能量占宇宙的能量和物质内容多达68%，尽管科学家们仍然处在关于它到底是什么的黑暗中。

    南安普敦大学教授、新研究的主要作者奥斯卡迪亚斯在一份声明中说，“宇宙学的标准模型假设大爆炸带宇宙进入存在，大约98亿年前，它变得被一种神秘的力捏造的'暗能量'统治，暗能量以恒定的速度加速宇宙，”。

黑洞是两个伴吗？ 

    暗能量的作用意味着黑洞位于一个越发膨胀的空时织造中，导致研究小组来质疑是否这种膨胀可以帮助黑洞配对隔开的呆着。他们用一些复杂的数学模型解决了这个问题，发现了两个非旋转黑洞确实可能真的存在于平衡中，它们之间的引力被膨胀反作用。

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    迪亚斯补充道，“从一个距离观望，一对它的吸引力被宇宙膨胀偏移的黑洞会看起来像一个单一的黑洞一样，来探测是否它是一个单一的黑洞还是一对的黑洞是艰难的”。

    这个的另一方面，双黑洞之间的引力将防止宇宙的膨胀将黑洞推得太远。

    研究人员认为他们的解决方案可以被扩展到来包括旋转黑洞，正式的叫“克尔黑洞”，甚至更异域的有两个以上这些天体的黑洞系统。

    该研究的共同作者、英国剑桥大学研究员豪尔赫桑托斯在同一份声明中说，“我们的理论对一对静态黑洞被证明，但我们相信它也可以被应用到旋转黑洞，此外，我们的解决方案似乎可能对三个甚至四个黑洞把持真的似乎是合理的，开辟一整个范围的可能性”。

    该团队的研究上个月发表在杂志Physical Review Letters. 上