如果你要潜入黑洞（我们不推荐这样做），你可能会在中心发现一个奇点，或者一个无限小而致密的点。或者这就是物理学家一直以来的想法。
但现在两位科学家表示，有些黑洞可能根本就不是黑洞。相反，它们可能是充满了奇怪的物体暗能量——这种神秘的力量被认为正在推动宇宙的边界，导致宇宙以不断增加的速度膨胀。
“如果我们认为的黑洞实际上是没有奇点的物体，那么宇宙的加速膨胀就是爱因斯坦广义相对论的自然结果。相对论”，夏威夷大学马诺阿分校的天体物理学家凯文·克罗克（Kevin Croker）说道。
Croker 和一位同事在一项新研究中描述了这一想法，该研究于 8 月 28 日在线发表在《 天体物理学杂志。如果他们是对的，那么黑洞中心的奇点可能会被一种奇怪的能量所取代，这种能量会将一切都抛开，这可能会彻底改变我们对这些致密物体的看法。
两人的目的并不是要揭开黑洞内部的秘密。克罗克和同一所大学的数学名誉教授乔尔·韦纳正在研究弗里德曼方程，该方程是从爱因斯坦的广义相对论简化而来的。（相对论描述了质量和能量如何扭曲时空。）物理学家使用弗里德曼方程来描述宇宙的膨胀，部分原因是数学比爱因斯坦描述相对论的方程组更简单。研究小组发现，为了正确写出弗里德曼方程，必须以与所有其他区域相同的数学方式处理超致密和孤立的空间区域，例如中子星和黑洞。此前，宇宙学家认为忽略超致密和孤立区域的内部细节是合理的，例如黑洞的内部。
“我们证明只有一种方法可以正确地[构建这些方程]，”克罗克告诉《生活科学》。“如果你以一种正确的方式去做，你就会发现一些有趣的事情。”
新结果表明，宇宙加速膨胀所需的所有暗能量都可以包含在这些黑洞的替代品中。研究人员在纠正了弗里德曼方程的写法后，在数学中发现了这一点。在提交给《天体物理学杂志》并于 9 月 7 日发表在预印本杂志上的后续论文中 arXiv，他们表明，这些黑洞的替代品，称为暗能量通用天体（GEODE），也可以帮助解释 2016 年以来引力波观测的特殊性。
弗里德曼方程的数学表明，随着时间的推移，这些超致密物体的重量仅仅由于宇宙的膨胀，即使附近没有可供它们消耗的材料。正如光穿过膨胀的空间会失去能量（这种效应称为红移）一样，随着空间的膨胀，物质也会失去重量。其影响通常非常微小，无法被察觉。但在内部具有很强压力的超致密材料（称为相对论材料）中，这种效应变得很明显。暗能量具有很强的相对论性，其压力与正常物质和光相反，因此由它构成的物体（如这些假设的 GEODE）会随着时间的推移而增加重量。
“光是一种奇怪的东西。它在很多方面都违反直觉，”克罗克说。“人们没想到这种行为也能在其他物体中表现出来。但我们证明，是的，你可以在另一个物体中看到它”，即在 GEODE 内部。
GEODE 最初是在 20 世纪 60 年代作为一个想法提出的，但支持它们的数学直到最近才得到解决。但事实证明，这些奇怪的物体也可以为观察到的大型黑洞合并提供简单的解释。2016 年，激光干涉仪引力波天文台 (LIGO)-Virgo 合作成员宣布他们首次观测到黑洞合并，但是计算出的假定黑洞的质量是出乎意料的——科学家们预计质量要么更高要么更低。
但与传统黑洞不同，GEODE 的重量会随着时间的推移而增加。如果在较年轻的宇宙中形成的两个 GEODE 最终相撞，那么当它们相撞时，它们会变得比典型的黑洞更大。到那时，GEODE 的质量将与 LIGO-Virgo 观测到的碰撞中看到的质量相匹配。GEODE 可以提供更简单的解决方案来解释观察结果，而不必考虑导致合并的高度具体的情况。
但并非所有科学家都相信这一点。葡萄牙里斯本高级技术研究所的物理学教授维托尔·卡多佐（Vitor Cardoso）在一封电子邮件中告诉《生活科学》，他没有参与这项研究，对这些物体的新描述“违反直觉且难以理解”。他没有参与这项研究。但是，他补充道，“我喜欢寻找黑洞替代品的想法——它迫使我们加强黑洞范式。此外，有时如果我们不寻找东西就很难找到它们。”
最初发表于 生活科学。
（图片来源：All About Space 杂志）