科学家们早就知道,当两个黑洞碰撞时,它们会合并形成一个质量更大的黑洞。这些事件是如此剧烈,以至于导致宇宙的结构产生振动,产生称为引力波的涟漪。
新的研究表明相反的情况也可能发生:单身 黑洞 也许它可以一分为二。但这只有在黑洞以最大可能速度旋转时才会发生。这个速度可以防止黑洞立即相互坍缩。
有一些物理定律可以 通常 防止黑洞分裂成两半;这项研究背后的团队调查了是否存在可以暂时规避这些法律的条件。
防止黑洞分裂的物理学的关键方面之一来自于 热力学。黑洞有一个特性,叫做“熵”,这基本上是系统混乱程度的衡量标准。
想象一下孩子的蜡笔盒。当熵较低时,蜡笔会按颜色整齐地排序。随着熵的增加,蜡笔会分散且无序。为了重新排列蜡笔,家长必须向系统投入能量,将蜡笔重新排列好。换句话说,如果没有系统外部的干预和添加能量,系统的熵就无法减少。如果我可以的话,养育孩子会容易一些。
黑洞一分为二意味着熵的减少,根据热力学定律,这是非常不利的,但前提是黑洞不旋转。对于一个人来说,情况可能会有所不同 快速旋转的黑洞。
这组科学家发现,这样的黑洞后面是有缝隙的。
意大利那不勒斯费德里科二世大学的团队成员弗朗西斯科·桑尼诺说:“所产生的两个黑洞必须能够分离,而不是立即重新聚在一起。” 他在一份声明中说。 “一旦我们纳入这一要求,窗口几乎会再次关闭,除了黑洞旋转速度接近其最大可能速度。”
黑洞裤?
研究小组计算了这种黑洞分裂是如何发生的,并发现黑洞的外边界或“事件视界”的分裂以一种不寻常的裤子形状继续,每个“腿”上都有一个黑洞滑落。
他们称之为“裤子配对拓扑”。
研究人员还发现,如果产生的黑洞之一比它的新生黑洞小得多,则分裂更有可能发生。
“我们还不能给出黑洞分裂的单一概率。这取决于引力在黑洞之外的行为方式。 爱因斯坦的理论我们正在努力量化这一点,”桑尼诺说。“我们预计小型原初黑洞比大得多的天体物理黑洞更容易分裂。”
桑尼诺补充说,这种黑洞分裂可以在称为“光”的高能光中检测到。 伽马射线。
研究人员总结道:“这种分裂可以间接检测到:费米-LAT 等伽马射线望远镜可以寻找合并过程中可能形成的微小黑洞碎片的信号。”
该团队的研究成果于 10 月 22 日发表在期刊上 体格检查D .









