研究表明，当黑洞旋转时，它们可以生长“头发”
一支国际科学团队揭示了黑洞可以在旋转速度足够快时生长额外类似头发的结构，这一发现可能为了解黑洞行为提供新的见解。
迄今为止，人们一直认为黑洞仅由质量和自转速度两个特性完全描述。多年来，物理学家一直在研究黑洞是否可以具有额外的结构，这将揭示新的基础场的存在。
来自诺丁汉大学的研究人员与SISSA、IFPU宇宙基本物理研究所、法国国家科学研究中心和巴黎索邦大学合作，他们使用数值模拟表明，一旦黑洞开始旋转得足够快，它们就可以自发地生长最简单的永久“头发”形式（标量场）。该研究已发表在《物理评论快报》上。
SISSA和INFN的天体物理学家、该论文的第一作者亚历山德鲁·迪玛解释说：“在我们的研究中，我们考虑了广泛的对爱因斯坦引力理论的扩展，这些扩展在极端情况下，如黑洞或中子星的周围，提供了有趣的预测”。“虽然以前的研究已经提供了“有头发”的黑洞解的例子，但我们首次通过数值模拟表明，一旦黑洞开始旋转得足够快，它们便可自发地生长最简单的永久“头发”（标量场）。”
研究人员还描述了旋转如何控制头发生长机制。在爱因斯坦的引力理论及其许多扩展中，数学定理确保黑洞无法保留头发。然而，在考虑中的理论中，一旦黑洞开始旋转速度超过某个临界值，头发会自发生长，赋予黑洞新颖的特征。
广义相对论的扩展
物理学家一直在研究广义相对论的可能扩展，以解决与寻找引力量子化理论或作为“暗面”中仍待解决的谜团的潜在解释相关的理论问题，如暗能量或暗物质。
托马斯·索蒂利奥教授在诺丁汉领导了这项研究，得到了诺丁汉的博士生尼古拉·弗兰基尼的支持，他现在在SISSA和IFPU担任博士后职位。
为未来实验收集线索
此结果还为未来实验提供了额外的理论指导。“特别是，”迪玛继续说，“我们的结果表明，根据所涉及物体的旋转速度，黑洞双星系统的合并产生的引力波可能与之前预期的完全不同。在不久的将来，通过引力波实验对这种效应或缺乏此效应的观察，将因此使我们能够验证一类广泛的替代引力理论，或可能发现超出广义相对论范围的新物理的新线索。”
故事来源
更多信息请咨询诺丁汉大学的托马斯·索蒂利奥教授（thomas.sotiriou@nottimgham.ac.uk）或诺丁汉大学科学学院媒体关系经理简·艾克（jane.icke@nottingham.ac.uk）。
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