引力波回声支持斯蒂芬·霍金的量子黑洞假说

时间：2022-01-21 08:58:01来源：

引力波回波可以证实斯蒂芬·霍金关于量子黑洞的假设。

引力波信号的回声表明，黑洞的事件视界可能比科学家目前认为的更为复杂。

滑铁卢大学的研究报告首次尝试探测到这些回声，这是由围绕新形成的黑洞的微观量子“绒毛”引起的。

引力波是时空结构中的涟漪，它是由巨大的紧凑物体（例如黑洞或中子星）在空间中的碰撞引起的。

“根据爱因斯坦的广义相对论，一旦黑洞经过了不可逆转的点，即事件视界，就不会从黑洞的引力中逃脱。”滑铁卢物理学和天文学教授尼亚耶什·阿夫索迪（Niayesh Afshordi）解释说。“这是科学家们很长一段时间的理解，直到史蒂芬·霍金（Stephen Hawking）使用量子力学来预测量子粒子将缓慢地从黑洞中泄漏出来，我们现在将其称为霍金辐射。

Afshordi说：“直到最近才发现引力波，科学家才能实验确定是否有任何物质逃逸出黑洞。”“如果负责黑鹰辐射的量子模糊确实存在于黑洞周围，引力波可能会从其反弹，这将在主要引力碰撞事件之后产生较小的引力波信号，类似于重复回波。”

Afshordi和他的合著者来自德国Max-Planck-InstitutfürGravitationsphysik公司的Jahed Abedi，报告了这些重复回波的第一个初步发现，提供了实验证据，表明黑洞可能与爱因斯坦相对论所预测的完全不同，并且缺乏事件视野。

他们使用了LIGO /处女座引力波探测器记录的中子星碰撞首次观测到的引力波数据。

Afshordi和Abedi观测到的回声与黑洞模型预测的模拟回声匹配，黑洞模型解释了量子力学和霍金辐射的影响。

Afshordi说：“我们的结果仍然是暂定的，因为我们看到的可能性很小，是由于探测器中的随机噪声引起的，但是随着我们发现更多的例子，这种机会的可能性就降低了。”“现在，科学家知道我们在寻找什么，我们可以寻找更多的例子，并对这些信号进行更可靠的确认。这样的确认将是对时空量子结构的第一个直接探究。”

该研究从深渊回响：用于双中子星合并GW170817的高度旋转的黑洞残留物已于11月在《宇宙学与天体物理学杂志》上发表，并于2020年1月获得第一名布加勒斯特宇宙学奖。

参考：贾哈德·阿贝迪（Jahed Abedi）和尼亚耶什·阿夫索迪（Niayesh Afshordi）于2019年11月13日发表在《深渊的回声：双星中子星合并GW170817的高度旋转的黑洞残余》，《宇宙学与天体物理学》杂志。
10.1088/1475-7516/2019/11/010