奇點的形成
黑洞是愛因斯坦廣義相對論中得出結果,並且通過相關的公式我們知道,如果一團物質坍縮到體積非常小,那麼它的重力會讓它繼續變得越來越小,直到它被壓成一個無限小的點,這個點就被稱為奇點。
理論上奇點都將被「事件視界」所包圍
奇點的引力是無限強的,物體被拉向奇點的速度比光速還快。在奇點附近,任何物理學定律都將失去意義,奇點的引力強大到足以把任何東西都吸進來,在這個點上,你必須以超過光速的速度才能逃脫。但幸運的是,根據主流物理學理論,任何一個吞食宇宙物質的物體都被一個「事件視界」所包圍著。那麼如果一些黑洞是赤裸的,完全沒有「事件視界」呢?
宇宙中是否存在「裸奇點」
自從人類第一次發現黑洞的存在,科學家們就想知道,是否有可能在沒有相關視界的情況下形成一個奇點,一個所謂的「裸奇點」。 裸奇點將是一種非常危險的天體,所有我們已知的物理知識在它面前都毫無意義;如果裸奇點存在,它們必定是極為罕見的天體。我們只知道一種確定的形成奇點的方式,那就是當一顆巨星耗盡燃料並自我坍塌,在這種情況發生時,奇點自然會有一個事件視界。
在最極端的條件下,有可能形成裸奇點
裸奇點理論讓物理學家們感到非常擔憂,他們推測宇宙中應該是不允許有裸奇點存在的,但廣義相對論中似乎又並非如此,雖然只有在最極端的條件下,才有可能形成裸奇點,比如一個黑洞在旋轉時,它可以形成第二個視界,並坐落在第一個視界的內部。黑洞旋轉得越快,這些視界就越接近彼此,如果它旋轉得足夠快,兩個視界會發生「抵消」現象,一個裸奇點就誕生了。但到目前為止,科學家們還沒有發現任何旋轉速度快到足以暴露其奇點的黑洞。
裸奇點很可能也有「吸積盤」
據11月12日發表在某科學期刊的一篇論文描述,一位理論物理學家通過研究裸奇點是否會以其他方式顯現出來時說道,黑洞有一個共同特性,當氣體和塵埃落在一個緻密的物體上時,這些物質會扁平成一個圓盤,然後一直向下匯集,也就是我們所說的吸積盤,事實上,這就是人類知道宇宙中絕大多數黑洞存在的方式,裸奇點也很有可能符合這一特徵。
裸奇點周圍吸積盤的特徵
大多數關於裸奇點的理論研究都假設該物體是孤立存在的,很可能一開始方向就錯了,吸積盤與黑洞(或裸奇點)不是完全分離的。圓盤本身有它自己的引力,它可以扭曲中心的緻密物體,這種扭曲反過來影響了物體周圍的重力環境,微妙地改變了物質向內旋轉的路徑,所以裸奇點周圍的吸積盤要比黑洞周圍的吸積盤亮得多。
目前的科學設備還無法識別,需要做進一步的升級
雖然裸奇點的最新研究理論和識別、尋找方法已經初具雛形,但我們目前的科學設備暫時還不能分辨其中的差異,只有等最新的儀器、一個升級版的視界望遠鏡出現,才能對此理論做進一步的檢驗。屆時,如果裸奇點理論是正確的,那麼它將是物理學上的重大發現,而對已確認的裸奇點周圍環境進行更詳細的研究,將揭示宇宙一些最深處的奧秘。