研究:黑洞周圍存在至少一個光環

德國馬普引力物理研究所的科學家最近提出一種理論，認為緊挨著黑洞的事件視界以外的區域很特別，光線在這裏被嚴重彎曲形成閉合的回路，形成至少一個光環結構。對於旋轉的黑洞，應該至少有兩圈光環。

這項研究的主要作者庫尼亞（Pedro Cunha）和赫迪羅（Carlos Herdeiro）在給phys.org的郵件中解釋說，他們的理論並沒有基於愛因斯坦的相對論，因此即使黑洞附近的極端環境下相對論不適用，他們的理論仍然成立。

他們所指的是，現在一些科學家認為在黑洞附近特別的條件下，相對論可能不適用，那裏的環境遵循某種未知的定律。

庫尼亞和赫迪羅說，他們採用基於拓撲的結構，研究黑洞附近和遠處時空的特性，而沒有使用引力理論公式。

「我們不假設引力理論是正確的，只假設某種作用力定律導致黑洞的存在。這使得時空結構遵循某種規律，推導出黑洞事件視界之外必然存在一個光環。」

「實際上，一個旋轉的黑洞應該至少有兩圈光環：一圈的光線與黑洞旋轉的方向相同；另一圈與之相反。」

庫尼亞和赫迪羅說：「對黑洞周圍、事件視界之外總是存在光環的預測對了解黑洞的特性有著重要意義，比如，這意味著黑洞的輪廓，也稱為『黑洞陰影』，一般都比實際黑洞大。」

兩位學者還說，和其他任何推導出來的理論一樣，這個理論也基於一系列的假設至上作出。如果其中一項假設被否定，也將得到不一樣的結果。他們接下來計劃改變一些假設條件，再評估推測的結果。

「其中一項關鍵的假設是，距離黑洞很遠的地方不存在引力場。可是，宇宙中存在某種作用力常量，推動宇宙的膨脹。這種作用力不論距離黑洞多遠，都會產生一個微小的引力場。我們想看看，如果引入這項細微的變化，會推導出甚麼樣的結果。」

這項研究近期發表在《物理評論快報》（Physical Review Letters）上。◇

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