標(biāo)準(zhǔn)黑洞的替代方案表明，也許不需要奇點(diǎn)。
廣義相對(duì)論的定律表明，一個(gè)物體有可能具有這樣的密度，以至于任何東西，甚至光，都無(wú)法逃脫。那是一個(gè)黑洞。這些對(duì)象有一些定義性的特征。它們往往有視界，即把它們與宇宙其他部分分開(kāi)的表面 —— 一旦穿過(guò)它，你就回不來(lái)了。數(shù)學(xué)也指出在核心處存在一個(gè)奇點(diǎn)。這是一個(gè)巨大的問(wèn)題。
奇點(diǎn)是一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)槲锢矶?—— 至少就我們所知 —— 瓦解了。那里的密度是無(wú)限大的，在那里廣義相對(duì)論和量子力學(xué)都不再適用。幾十年來(lái)，研究人員一直試圖擺脫奇點(diǎn)，提出了許多替代方案。一篇由不同小組合作撰寫的新論文提出了兩種新方法。
人們所接受的關(guān)于黑洞的麻煩觀點(diǎn)被稱為標(biāo)準(zhǔn)黑洞。這兩個(gè)新提議被稱為常規(guī)黑洞（我們知道，令人困惑）和黑洞擬態(tài)。標(biāo)準(zhǔn)黑洞的中心有一個(gè)奇點(diǎn)、一個(gè)視界和一個(gè)不穩(wěn)定的光環(huán)，這是視界望遠(yuǎn)鏡在M87*和人馬座A*（銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞）的情況下拍攝到的。
一個(gè)規(guī)則的黑洞會(huì)有光環(huán)和外視界，但也有一個(gè)內(nèi)視界，它會(huì)包圍一個(gè)核心或蟲(chóng)洞喉嚨，而不是奇點(diǎn)。這將是一個(gè)時(shí)空區(qū)域，在無(wú)限或有限的時(shí)間內(nèi)將物質(zhì)困在那里。
黑洞模仿者有一個(gè)光環(huán)，但沒(méi)有視界。它有一個(gè)表面，但這并不意味著它必須是一個(gè)固體表面；它可以讓東西進(jìn)來(lái)，也許它可以成為進(jìn)入蟲(chóng)洞或與超緊湊恒星相遇的方式。
這些建議當(dāng)然是存在的，但考慮到我們大約一個(gè)世紀(jì)沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò)奇點(diǎn)，這兩種情況真的與標(biāo)準(zhǔn)黑洞不同嗎？關(guān)鍵是要弄清楚這些替代方案是否具有使它們脫穎而出的效果。像視界望遠(yuǎn)鏡的光環(huán)之類的東西可能不會(huì)告訴我們太多。
來(lái)自SISSA的合著者Stefano Liberati在一份聲明中說(shuō)：“但并不是所有的東西都失去了?！薄俺Ｒ?guī)黑洞，尤其是模仿者，永遠(yuǎn)不會(huì)與標(biāo)準(zhǔn)黑洞完全相同 —— 即使在視界之外也是如此。因此，探測(cè)這些區(qū)域的觀察可以間接地告訴我們一些關(guān)于它們內(nèi)部結(jié)構(gòu)的信息。”
天體物理的不確定性可能隱藏了可觀察到的特征，因此該團(tuán)隊(duì)無(wú)法最終回答問(wèn)題。當(dāng)引力波探測(cè)器探測(cè)整個(gè)黑洞時(shí)，可能會(huì)有更多的見(jiàn)解。
“目前的（LIGO/Virgo/KAGRA， EHT）和計(jì)劃中的（LISA，天琴，太極，愛(ài)因斯坦望遠(yuǎn)鏡，宇宙探索者，黑洞探索者）觀測(cè)儀器表明，未來(lái)幾十年的觀測(cè)數(shù)據(jù)將非常有用，不會(huì)讓理論家們偏離軌道太遠(yuǎn)，”研究小組在論文中寫道。
“重力研究的未來(lái)，”Stefano Liberati總結(jié)道，“是一個(gè)真正激動(dòng)人心的時(shí)刻。我們正在進(jìn)入一個(gè)時(shí)代，一個(gè)廣闊而未開(kāi)發(fā)的景觀在我們面前展現(xiàn)出來(lái)?！?/p>
該研究已被《宇宙學(xué)與天體粒子物理學(xué)雜志》接受，并可在ArXiv上查閱。
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