对于完全成熟的黑洞，时间静止不动

星系中心超大质量黑洞的示意图。

黑洞进化的结束可能是一种独立于时间的令人费解的时空。一项新的研究提出了一种方法来判断任何黑洞离达到这种最终状态还有多远。

黑洞是宇宙中最奇怪的东西之一。当物质被压缩成一个微小的体积，挤压到其极限密度时，就会发生这种情况。

尽管观测结果表明黑洞在宇宙中很普遍，但科学家们仍然不了解黑洞内部发生了什么。通常用于理解宇宙物理的广义相对论方程在这些情况下会分解。

伦敦大学玛丽女王学院的数学家Juan Antonio Valiente Kroon说：“这真的超出了我们所知道的物理学范围。”“为了了解黑洞内部发生了什么，我们需要发明新的物理学。”

幸运的是，黑洞最终状态的物理过程稍微简单一些。广义相对论方程的一个解被发现，产生了一种被称为“克尔时空”的情况。科学家们现在认为，克尔时空是黑洞达到最终进化状态时发生的事情。

Valiente Kroon在接受太空网采访时表示：“主要是相对论方程非常复杂，对于相对论系统来说，探测这些方程的唯一方法就是通过计算机。”“像克尔解这样的解真的很特殊。克尔解是广义相对论中为数不多的具有直接物理意义的明确已知解之一。”

克尔时空是与时间无关的，这意味着克尔时空中没有任何东西随时间而变化。实际上，时间静止不动。处于这种状态的黑洞基本上是静止的。

Valiente Kroon说：“可以说，一旦达到这个阶段，就没有进一步的过程了。”

在他们的新研究中，Valiente Kroon和他在玛丽女王学院的同事Thomas Backdahl计算了一个公式，以确定黑洞离达到克尔态有多近。

这可能发生得非常快，甚至在几秒钟内，这取决于对象的质量。

为了应用这个公式，科学家们将检查黑洞周围被称为视界的区域。一旦质量，甚至光，在黑洞的视界内通过，它就无法逃脱黑洞的引力控制。

研究人员认为，他们的开发可以帮助科学家建立黑洞的计算机模拟，并将其与实际黑洞的观测结果相一致。

天文学家认为，包括我们银河系在内的大多数星系的中心都有超大质量黑洞。一些研究人员怀疑这些实际上是克尔黑洞。

Valiente Kroon和Backdahl在1月19日出版的《皇家学会学报A》上详细介绍了他们的工作。