在不断膨胀的宇宙中，黑洞可能会“完美配对”

发表于 2025-10-30 16:29:36 来源：对床夜雨网

当两个黑洞的不断引力(红色箭头)被与宇宙常数相关的宇宙膨胀(蓝色箭头)抵消时，它们可以保持固定的膨胀距离。对于遥远的宙中观察者来说，这种情况就像是黑洞一个黑洞。鸣谢:uux.cn/APS/Alan Stonebraker
（神秘的完美配对地球uux.cn）据南安普顿大学：来自南安普顿大学的研究人员，以及来自剑桥大学和巴塞罗那大学的不断同事，已经表明理论上有可能存在完美平衡的膨胀黑洞对——由宇宙力保持平衡——模仿单个黑洞。
黑洞是宙中巨大的天体，具有如此强大的黑洞引力，以至于任何东西，完美配对甚至是不断光，都无法逃脱。膨胀它们非常密集。宙中黑洞可以把地球的黑洞质量压缩到一粒豌豆大小的空间里。
基于爱因斯坦广义相对论的关于黑洞的传统理论，通常解释静态或旋转黑洞如何能够独立存在于空间中。成对的黑洞最终会因为引力吸引和碰撞它们而受阻。
然而，如果假设宇宙静止不动，这是真的。但是一个不断运动的物体呢？在不断膨胀的宇宙中，成对的黑洞能否和谐共存，或许伪装成一个黑洞？
南安普顿大学的奥斯卡·迪亚斯教授说:“宇宙学的标准模型假设大爆炸带来了宇宙的存在，大约98亿年前，它受到一种神秘力量的支配，这种力量被称为‘暗能量’，它以恒定的速度加速宇宙。”
科学家将这种神秘的力称为“宇宙常数”。在爱因斯坦理论用宇宙常数解释的宇宙中，黑洞沉浸在宇宙加速背景中。这改变了黑洞如何相互作用和共存的理论目标。
通过复杂的数值方法，这项最新研究背后的团队表明，两个静态(非旋转)黑洞可以平衡存在——它们的引力被与宇宙常数相关的膨胀抵消。即使在不断膨胀的宇宙加速膨胀的过程中，黑洞之间的距离仍然保持固定。尽管膨胀会尽力把它们拉开，但引力会补偿它们。
“从远处看，一对吸引力被宇宙膨胀抵消的黑洞看起来就像一个黑洞。Dias教授评论说:“可能很难检测出它是一个黑洞还是两个黑洞。”
剑桥大学的Jorge Santos教授补充道:“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。此外，我们的解决方案似乎有可能适用于三个甚至四个黑洞，从而打开了一系列可能性。”
这项研究由Oscar Dias教授(南安普顿大学)、Gary Gibbons教授(剑桥大学)、Jorge Santos教授(剑桥大学)和Benson Way博士(巴塞罗那大学)进行。他们的论文“德西特空间中的静态黑双星”发表在《物理评论快报》杂志上，被评论为观点文章。

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