什麼是黑洞？
如果您要鑽入一個黑洞（建議不要這樣做），您可能會在中心發現一個奇異點，或者說一個體積無限小但是密度無限大的點。這就是物理學家通常所認為的黑洞。
但是現在，一些科學家發現其實某些所謂的“黑洞”可能根本不是黑洞。取而代之的是，它們可能是充滿黑暗能量的怪異物體，而這種黑暗能量被認為正在推著宇宙的邊界，使宇宙以越來越快的速度膨脹。
“如果我們把黑洞想象成實際的物體而非奇異點，那我們宇宙的加速膨脹就和愛因斯坦的廣義相對論不謀而合，”夏威夷大學馬諾阿分校的天體物理學家凱文·克羅克說。
克羅克和他的同事在一項新研究中描述了這個觀點，該研究於8月28日發表在《天體物理學雜誌》上。如果他們是正確的，黑洞中心的奇異點可以被這種怪異能量所取代，那麼這可能會徹底改變我們對這些高密度物體的看法。
弗裡德曼方程二人並沒有向世界揭示黑洞裡有什麼。克羅克和同一所大學的數學名譽教授喬爾·韋納正在研究弗裡德曼方程，該方程是從愛因斯坦的廣義相對論簡化而來的。（相對論描述了品質和能量如何使時空彎曲。）物理學家使用弗裡德曼方程來描述宇宙的膨脹，部分原因是弗裡德曼方程比愛因斯坦描述相對論的方程組更簡單。研究小組發現，為了正確地寫下弗裡德曼方程，對超高密度物體和孤立的空間區域（比如中子星和黑洞）進行數學處理，必須像對待所有其他區域一樣。然而在這之前，宇宙學家認為忽略超高密度物體和孤立區域的內部細節（例如黑洞的內部）是合理的。
新的結果表明，宇宙加速膨脹所需的所有暗能量都可以包含在這些黑洞的替代物中。研究人員在糾正了書寫弗裡德曼方程式的方法後，用數學證明了這一點。在9月7日提交給《天體物理學雜誌》的後續論文中，他們表明這些黑洞的替代品，即所謂的“暗能量通用物體”（GEODE），竟然可以幫助解釋奇怪的現象——2016年觀測到的引力波。
弗裡德曼方程式的數學表明，隨著時間的流逝，這些超高密度物體僅由於宇宙的膨脹而增加了重量，即使沒有附近的物質可供其消耗。正如光通過膨脹的空間傳播會失去能量（稱為紅移）一樣，隨著空間的膨脹，物質也會失去重量。這種效果通常非常微小，無法被觀測到。但是在內部具有高壓力的超高密度材料（稱為相對論材料）中，該效果變得十分明顯。暗能量的相對論性很強，其壓力與正常物質和光的作用相反，因此，由暗物質構成的物體（如這些假設的GEODE）會隨著時間的推移而增加重量。
“光有點奇怪，它在許多方面都是反常識的。” 克羅克說， “人們並不期望它的特性也可以在其他物件中表現出來。但是我們已經證明，您可以在別的物件中看到它。”是的，就是在GEODE內部。
黑洞合併GEODE最初在20世紀60年代被提出，但直到最近才有了支援它們的數學方法。但是事實證明，這些奇怪的物體也可以為觀察到的黑洞合併提供簡單而有力的解釋。2016年，LIGO科學合作組織和Virgo合作團隊發表聯合宣告，他們首次觀測到黑洞合併，但是所計算出的黑洞品質是出乎意料的-遠比科學家們預計的品質更高或者更低。
但是，GEODE與傳統的黑洞不同，它會隨著時間的推移而增加重量。如果在較年輕的宇宙中形成的兩個GEODE最終發生碰撞，那麼當它們碰撞時，它們將變得比典型的黑洞還要大。到那時，GEODE的品質將與LIGO-Virgo觀察到的碰撞中的品質相匹配。不必考慮導致合併的高度特定的情況，GEODE為觀察結果提供了一種更簡單的解釋。
“如果不去追逐夢想，跟鹹魚有什麼區別。”
但是，並非所有科學家都相信這一點。葡萄牙里斯本高階技術學院的物理學教授維托爾·卡多佐在一封電子郵件中寫道，這些物體的新描述是“違反直覺且難以消化的”。但是，他補充道：“我喜歡尋找黑洞替代品的想法——它迫使我們加強黑洞理論模型。而且有時候，如果我們不去追逐夢想，跟鹹魚有什麼區別。”