黑洞研究挑战克尔解假设 _黑洞

黑洞研究挑战克尔解假设
据国际高等研究学院（SISSA）：黑洞继续吸引着科学家：它们纯粹是引力物体，非常简单，但能够隐藏挑战我们对自然规律理解的奥秘。迄今为止，大多数观测都集中在它们的外部特征和周围环境上，而它们的内部性质在很大程度上没有得到探索。
南丹麦大学、布拉格查尔斯大学、的里雅斯特国际高级研究学院和新西兰惠灵顿维多利亚大学合作进行的一项新研究发表在《物理评论快报》上，该研究考察了描述黑洞的各种时空模型最内层区域的一个共同方面，表明我们对这些神秘物体的理解可能需要进一步调查。
根据通讯作者、南丹麦大学CP3起源研究中心的博士后Raúl Carballo Rubio的说法，这项研究的关键见解是“黑洞的内部动力学在很大程度上仍然是未知的，即使从外部角度来看，也可能从根本上改变我们对这些物体的理解。”
广义相对论方程的克尔解是引力天体物理学中观测到的旋转黑洞的最精确表示。它将黑洞描述为时空中的漩涡，其特征是有两个视界：一个外层，超出这个视界，任何东西都无法逃脱它的引力；一个内层，包围着一个环奇点，一个我们所知道的时空不再存在的区域。这个模型与观测结果非常吻合，因为黑洞外与爱因斯坦理论的偏差是由新的物理参数调节的，这些参数控制着核心的大小，预计会很小。
然而，国际团队最近进行的研究突显了有关这些物体内部的一个关键问题：虽然已知静态内部视界的特征是能量的无限积累，但该研究表明，即使是更现实的动态黑洞在相对较短的时间尺度内也会出现严重的不稳定性。这种不稳定性是由于能量的积累随着时间的推移呈指数级增长，直到达到一个有限但非常大的值，能够显著影响黑洞的整体几何形状，从而改变它。
这一动态过程的最终结果尚不清楚，但该研究表明，黑洞在克尔几何中无法稳定，至少在很长一段时间内是这样，尽管与克尔时空的偏差速度和幅度仍在研究中。
正如SISSA教授、该研究的作者之一Stefano Liberati所解释的那样， “这一结果表明，与之前的假设相反，克尔解无法准确描述观测到的黑洞，至少在它们存在的典型时间尺度上是这样。”
因此，了解这种不稳定性的作用对于完善黑洞内部的理论模型及其与这些物体整体结构的关系至关重要。从这个意义上说，它可以在理论模型和广义相对论之外的物理学潜在观测之间提供一个缺失的环节。最终，这些结果为研究黑洞开辟了新的视角，为加深我们对黑洞内部性质和动态行为的理解提供了机会。