引力波回声支持斯蒂芬·霍金的量子黑洞假说

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

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