它伪装成了黑洞:传说中的一种神秘天体可能真实存在_达尔_黑洞_天体

神秘的“布赫达尔星”。

科学家推测宇宙中存在一种神秘的天体:它会表现出种种黑洞才有的特征——比如合并时会产生类似于黑洞合并产生的引力波,强大的引力会弯曲从它周围经过的光线;但它却不是黑洞——它没有视界,进入它势力范围的物体理论上仍可离开它。

科学家称这种神秘的天体为“布赫达尔星(Buchdahl star)”。

最早认为宇宙中存在“布赫达尔星”的,是德裔澳籍物理学家汉斯·阿道夫·布赫达尔(Hans Adolf Buchdahl)。他于1959年对物质所能形成的密度最大的非黑洞天体质量下限进行了探索。

布赫达尔吃惊地发现,当物质团块的半径,等于其质量的9/4乘以牛顿引力常数,再除以光速的平方时,它便能形成宇宙中密度最大的非黑洞天体。这被称为“布赫达尔极限”。而紧邻这个极限形成的非黑洞天体便被称为“布赫达尔星”。

理论提出可能,观测加以证实。科学家一直以来都在注意着宇宙中是否存在种种尚且只在理论上有可能的天体。现在人们已经普遍相信存在的黑洞,原本也只是一种理论可能。后来人们通过种种技术手段,至少是间接地确认了黑洞的存在。所以“布赫达尔星”自然也不应例外。可惜的是,一直以来人们都未能获得这种神秘诡异天体的观测证据。

也许“布赫达尔星”并不存在于现实中,但有没有可能是我们还不够了解它呢?一些科学家仍然试图在理论上完善对它的认识,以寻找它身上可能存在的种种特征。

最近一些科学家发现,“布赫达尔星”可能拥有一种非常常见,但也非常令人吃惊的特征。假如它真的拥有这种特征,则表明它在现实中确有可能存在,我们仍有机会在茫茫的宇宙中找到它。

大质量恒星在死亡之后其内核总是会崩溃坍缩。在坍缩的过程中,它会获得负的引力势能;与此同时,其内部由于所有粒子被迫在一个较小的体积内挤作一团,又会获得动能。

研究人员发现,当一颗恒星坍缩成“布赫达尔星”后,它所拥有的总动能,总是等于它所拥有的总势能的一半。而这种关联性在许多引力和其他力达到平衡的状况中都存在。

这一发现如果是确凿的,那么就意味着“布赫达尔星”是有可能处于稳定状态的,是有可能存在于现实中的。而假如真的如此,那么科学家一定还可以找到它身上所表现出来的种种“熟悉”的特征。

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假如“布赫达尔星”真的存在,并可以被我们找到,那么由于它没有视界,光可以离开它的表面,我们就可以对它进行细致的研究。而对“布赫达尔星”进行研究,可以引导我们揭开黑洞内部的奥秘——因为它是物理特性最接近黑洞的非黑洞天体。

但是致命的是,根据当前的物理学认知,没有一种已知的物质可以形成这样的天体。

所以“布赫达尔星”究竟在哪里呢?

参考

Equation of state for Buchdahl star and black hole

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