危险的“裸”黑洞可能隐藏在宇宙中

我们知道，黑洞是一个密度无穷大的区域，被称为奇点。根据主流物理学，每一个吞食宇宙物质的物体都被一个事件视界包围着。一旦越过这个边界，你就会掉进去，再也出不来了。

但是，如果一些黑洞是“赤裸”的，也就是说，它完全没有这样的边界呢？就我们所知，奇点总是包裹在事件视界内，但更详细地研究一下广义相对论的数学表明，你会发现情况并非如此。

如果这样的“裸露”黑洞真的存在，并散布在我们的宇宙中，我们该如何探测和发现它们呢？科学家告诉我们一个方法：通过观察它周围的光环。

裸奇点

黑洞是爱因斯坦广义相对论数学理论的结果。这些方程告诉我们，如果一团物质坍缩到体积太小，那么它的重力会让它变得越来越小，直到它被压成一个无限小的点。这个点被称为奇点，这是一个信号，表明我们用来描述时空的数学完全崩溃了。

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，广义相对论物理学不再能够预测粒子的未来轨迹，这是物理学的主要观点之一。如果没有预测的能力，物理学就会崩溃。

幸运的是，据我们所知，所有奇点都包裹在事件视界中。 事件视界是距奇点的距离，在奇点上，引力足够强大，可以拉入任何东西。在这一点上，你必须以超过光速的速度才能逃脱。这也就是使黑洞之所以黑的原因 —— 即使光线也无法逃脱。

自从人类第一次发现黑洞的存在，我们就想知道，是否有可能在没有相关视界的情况下形成一个奇点 —— 也就是一个所谓的“裸奇点”。这将是一个非常危险的地方，因为它将是物理学定律崩溃的地方，宇宙的其余部分完全可以到达该地方。 至少在传统的黑洞中，奇点被安全地包裹在事件视界下，因此，即使它是极端未知的物理学场所，至少发生的任何事情都被锁定在远离宇宙其余部分的位置。

扭曲一个点

如果裸奇点存在，它们肯定不常见。我们只知道一种确定的形成奇点的方法，那就是当一颗巨星耗尽燃料并自行崩塌。当这种情况发生时，奇点自然会有一个事件视界。

裸奇点的存在让物理学家们非常不安，他们推测也许大自然根本不允许它们存在。但到目前为止，我们还没有任何证据能证明这个想法。

虽然，只有在最极端的条件下，才有可能形成裸奇点。如果一个黑洞在旋转，它可以形成第二个视界，位于在第一个视界的内部。黑洞旋转得越快，这些视界就越接近对方。如果它旋转得足够快，数学预测事件视界可以“抵消”（实际物理当然要复杂得多），并揭示出一个“赤裸裸”的奇点。

到目前为止，我们还没有发现任何旋转速度快到足以暴露其奇点的黑洞，但除此之外，我们通常无法确定一个随机天体物理对象是普通黑洞还是裸奇点。由视界望远镜提供的图像是一个例外，当然，我们没有足够多这样的图片。

创造不同

而现在，一位理论物理学家直面这一挑战，开始研究一个裸奇点是否会以其他方式出现，特别是当它被一圈物质包围时。这个环被称为吸积盘，是黑洞（以及潜在的裸奇点）周围的一个常见特征。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。这个圆盘非常明亮，证明了黑洞的存在（事实上，这就是我们如何知道宇宙中绝大多数黑洞存在的方式）。

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，这在真实宇宙中并不成立。但在这项新工作中，这位理论家考察了整个复杂的情况，发现了一个令人惊讶的结果。

吸积盘并不是与黑洞（或裸奇点）完全分离的。圆盘本身有自己的引力，它可以使中心的致密物体扭曲和变形。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。

这位理论家发现，裸奇点的行为确实与正常的黑洞略有不同，裸奇点周围的吸积盘可能比黑洞周围的光要亮得多。到目前为止，我们的望远镜还不能分辨出其中的差异，但未来的仪器可以，也许更新版的事件视界望远镜可以做到这一点。

如果真的能在现实宇宙中发现裸奇点，这将是物理学的重大发现。我们可以指出天空中的某个地方，在那里，我们知道自己所掌握的知识崩溃了。所以，对已证实的裸奇点周围的环境进行更详细的研究，将会揭示宇宙中一些最深层次的奥秘。

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