新浪科技訊 北京時(shí)間5月8日消息,目前,最新研究表明,“奇異致密天體”可能會(huì)打破物理學(xué)傳統(tǒng)定律。
在宇宙深處,奇特的類黑洞天體可能存在,它們能夠重新定義我們所知的物理學(xué)定律,最新研究推測(cè)稱,在未來幾年內(nèi),地球陸基引力波觀測(cè)站可能發(fā)現(xiàn)這些假設(shè)的奇異天體,它們被稱為“奇異致密天體”。
美國激光干涉引力波天文臺(tái)(LIGO)和歐洲室女座引力波天文臺(tái)(Virgo)是為了捕捉黑洞和中子星等大質(zhì)量天體碰撞時(shí)產(chǎn)生時(shí)空輻射漣漪而建造的,然而,科學(xué)家在觀測(cè)過程中卻獲得了意想不到的發(fā)現(xiàn)。
巴西圣保羅聯(lián)邦大學(xué)物理學(xué)博士生路伊斯·朗格說:“我們無法簡單臆測(cè)天體所在位置區(qū)域,多年以來,研究人員一直猜想奇異致密天體存在的可能性,并試圖能否使用引力波探測(cè)器探測(cè)到它?!?/p>
奇異致密天體包括各種不同的理論天體,其中一種可能性是引力星,它看起來與普通黑洞十分類似,但會(huì)充滿暗能量,暗能量是一種導(dǎo)致宇宙加速膨脹的神秘物質(zhì)。另一種可能潛伏在宇宙中的致密天體是“毛毛球結(jié)構(gòu)”,它是弦理論中單維度類似黑洞的結(jié)狀天體,目前弦理論試圖統(tǒng)一和取代科學(xué)家已認(rèn)可的物理理論。
朗格稱,與黑洞不同的是,奇異致密天體不會(huì)存在叫做事件視界的區(qū)域,依據(jù)著名科學(xué)家愛因斯坦的相對(duì)論,事件視界是一個(gè)環(huán)繞黑洞的球體區(qū)域,超越這個(gè)球體區(qū)域,任何物質(zhì)的太空旅行都變成單向,物質(zhì)可以滑入事件視界,但沒有任何事物能從事件視界中逃逸出來,甚至光線都不能。
但是科學(xué)家知道未來有一天愛因斯坦的相對(duì)論將被推翻,盡管相對(duì)論在描述引力和大質(zhì)量宇宙天體方面非常成功,但它對(duì)亞原子粒子行為卻無法干預(yù),為此,物理學(xué)家開始轉(zhuǎn)向量子力學(xué),進(jìn)行深入研究分析。
人們希望最終能有一個(gè)取代相對(duì)論的量子力學(xué)理論,奇異致密天體類似于黑洞,但缺少事件視界,目前這項(xiàng)最新研究將提供重要信息,來構(gòu)建這個(gè)未來理論。
朗格說:“這項(xiàng)最新研究結(jié)果將與愛因斯坦的廣義相對(duì)論產(chǎn)生分歧,因?yàn)樗粫?huì)給出廣義相對(duì)論的一個(gè)關(guān)鍵性預(yù)測(cè),這里指的是事件視界,從這個(gè)意義上講,我們是在檢驗(yàn)愛因斯坦的萬有引力理論。當(dāng)兩個(gè)黑洞碰撞發(fā)生合并時(shí),它們互相旋轉(zhuǎn),扭曲時(shí)空并發(fā)出引力波,事件視界會(huì)防止額外的引力波向外逃逸。”
但由于奇異致密天體缺乏事件視界,一些引力波可能會(huì)向內(nèi)落入奇異致密天體中心,然后開始反彈,產(chǎn)生向外泄漏的引力回聲。朗格補(bǔ)充稱,這些引力回聲對(duì)于激光干涉引力波天文臺(tái)和室女座引力波天文臺(tái)而言太微弱,目前還無法探測(cè)到,但目前這些設(shè)備正在進(jìn)行技術(shù)升級(jí),以提高其勘測(cè)靈敏度,日本的神岡引力波探測(cè)器(KAGRA)現(xiàn)已加入該行列,并于2020年投入使用。
朗格和同事計(jì)算顯示,在引力波探測(cè)器的下一次觀測(cè)運(yùn)行中(計(jì)劃于2022年夏季開始),激光干涉引力波天文臺(tái)及其同類設(shè)備的靈敏度完全可以接收到來自1-2個(gè)奇異致密天體的信號(hào)(如果奇異致密天體真實(shí)存在的話)。4月19日,朗格在4月份召開的美國物理學(xué)會(huì)上公布了這項(xiàng)最新研究報(bào)告。
其他研究人員也迫切想知道這種情況是否會(huì)在不久的將來發(fā)生,葡萄牙里斯本理工大學(xué)物理學(xué)家維托爾·卡多蘇表示,現(xiàn)在看來,這就像是一部科幻小說,它很快就會(huì)從科幻小說變成大家公認(rèn)的科學(xué)事實(shí)!
如果奇異致密天體不僅僅是一種推測(cè),卡多蘇一定會(huì)很興奮,他說:“我們討厭看到無聊的科學(xué),我們希望證實(shí)一些富有挑戰(zhàn)性的科學(xué)推測(cè)。”
然而,他補(bǔ)充指出,即使激光干涉引力波天文臺(tái)探測(cè)到引力回聲,科學(xué)界也可能需要很長時(shí)間才能證實(shí)這些假設(shè)理論。如果引力天文臺(tái)能發(fā)現(xiàn)一些關(guān)于奇異致密天體的證據(jù),朗格也會(huì)非常欣喜,他說:“這將是顛覆廣義相對(duì)論的第一個(gè)跡象,這也將是一個(gè)巨大的科學(xué)突破,令人感到興奮!”