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寻找霍金辐射:科学家们提出黑洞合并的新机制

科学探索万象经验2024-06-13

史蒂夫·霍金最著名的预言是黑洞会因辐射而蒸发。虽然这个预测从未被检验过,但我发现这可能很快就会改变。因为我看到了一篇新论文,其中一群天体物理学家说他们可以检验霍金的预测。

想象一下两个彼此靠得太近的黑洞,它们相互绕转并最终合并。我们目前认为这将创造一个更大的黑洞,它会晃动一会儿然后稳定下来。新论文中的想法是,黑洞合并不仅会产生一个大黑洞,它还会产生许多小黑洞。在新论文中,他们称之为黑洞碎片。

霍金的预测表明,黑洞越大它发出的辐射越小。大多数物理学家认为我们无法观察到这种霍金辐射,因为一般黑洞的辐射太少了,至少需要10^100 年左右的时间才能被注意到,这比宇宙的寿命长得多。

但是,如果黑洞合并产生了这些微小的黑洞碎片,它们会更快地蒸发,发出的辐射会更大。该研究提出,这些黑洞碎片会发出高能伽马射线。这可以让我们检测到高能粒子与地球大气相互作用时发出的微弱蓝光——切伦科夫辐射,所以这个想法可能是可行的。

为了介绍这个想法的可行性,我们还是需要首先介绍些黑洞的知识。从某种意义上说,黑洞非常简单,它们是由空旷的空间组成的球体。它附近的时空弯曲得如此强烈,以至于如果你靠得太近,就会无法返回。在这个不归路起点,就是我们所说的黑洞事件视界。