极端黑洞的头发可以梳理

黑洞被认为是宇宙中最神秘的物体之一。他们之所以感兴趣，部分原因在于它们实际上是爱因斯坦广义相对论场方程的最简单解决方案之一。实际上，黑洞只能通过三个物理量完全表征：它们的质量，自旋和电荷。由于它们没有额外的“有毛”属性来区分它们，因此黑洞被称为“**发”-质量，旋转和电荷相同的黑洞彼此完全相同。

Theiss Research的Lior Burko博士与马萨诸塞州达特茅斯大学的Gaur* Khanna教授以及罗德岛大学合作，与他的前任学生Subir Sabharwal博士一起发现一种特殊的黑洞侵犯了黑洞的唯一性，即所谓的黑洞唯一性。 “**发”定理。具体来说，研究小组研究了极端的黑洞，这些黑洞可能会携带最大的电荷或自旋，从而被“饱和”。他们发现，可以根据黑洞视界中的时空曲率构造一个量，该量可以保存，并且可以由遥远的观察者测量。由于此数量取决于黑洞的形成方式，而不仅取决于三个经典属性，因此它违反了黑洞的唯一性。

该数量构成“引力发”，并可能由最近和即将出现的引力波观测站(如LIGO和LISA)进行测量。这种新头发的结构遵循Angelopoulos，Aretakis和Gajic在使用标量场和球形黑洞的更简单“玩具”模型的背景下发现的类似数量的发展，并将其扩展到旋转的引力扰动那些。

布尔科说：“这个新结果令人惊讶，因为黑洞唯一性定理已经很好地建立了，尤其是它们扩展到极端黑洞。必须假设这些定理不满足，才能解释定理在这种情况下不适用。” 事实上，球队随后由Aretakis以前的工作中，发现即使极端黑洞的外部扰动衰减，因为他们经常做的也黑洞沿着事件视界，某些扰动场会随时间无限发展。布尔科说：“唯一性定理假设时间是**的。但是Aretakis现象明显违反了事件视界上的时间**性。这是一个漏洞，头发可以通过引力波观测台弹出并在很远的距离梳理。” 与其他发现黑洞标定中的头发的工作不同，伯科指出：“在这项工作中，我们正在研究真空爱因斯坦理论，而没有其他修改该理论并且可能违反强等效原理的动力场。”

该团队使用非常密集的数值模拟来生成结果。仿真涉及并行使用数十个最高端的Nvidia图形处理单元(GPU)，每个图形处理单元具有5,000多个内核。Khanna表示：“这些GPU中的每个GPU每秒都可以执行多达7万亿次计算;但是，即使具有如此大的计算能力，仿真也要花费数周才能完成。”