黑洞是宇宙中一种非常奇特的天体，它的引力极其强大，极度扭曲了其周围的时空，导致任何落入黑洞的东西都是有去无回，包括光在内。正因如此，我们无法看到黑洞。天文学家把黑洞的外边缘称为事件视界，处于事件视界之外的观察者无法知晓黑洞内的信息。当有物质太过于靠近黑洞时，它将被事件视界完全吞噬，导致它“从可观测的宇宙中消失”。
很多科学家认为，在每个星系的中心都存在着一个超大质量黑洞。然而，有种理论认为，存在于星系中心的是一种神秘的超大质量物体，而不是一个黑洞。这意味着坠落其中的物质会撞击到坚硬的表面，在剧烈的冲击下被摧毁，这样看起来就像原先的物质消失了，这就是所谓的“硬表面理论”。
在一项新的研究中，科学家发现，几乎没有证据支持硬表面理论，而是得出了“一些或许所有的黑洞都有事件视界”的结论，这是对爱因斯坦广义相对论的又一次成功测试。德克萨斯大学奥斯汀分校的天体物理学教授帕万·库马尔（Pawan Kumar）说：“我们的动机并不在于确定有一个坚硬的表面，而是推动知识界限，并找到在黑洞周围确实存在事件视界的确凿证据。”
为了弄清哪个理论是正确的，研究团队首先确定了如果一颗恒星与超大质量物体的表面相撞，望远镜将会观测到什么。然后，科学家估计了在附近宇宙中会发现这种现象的频率。如果真出现这样的撞击，无疑会对黑洞事件视界的观点造成冲击。
科学家指出：“根据恒星落入黑洞的速度，以及附近宇宙的黑洞数量密度，我们计算了在三年半时间内应该会出现多少次闪光。结果表明，如果硬表面理论是正确的，望远镜应该检测到超过10次。”然而，事实上，研究团队一次闪光也没有发现。哈佛-史密松森天体物理中心的物理学家Ramesh Narayan表示：“这项研究表明，几乎所有的黑洞都有事件视界，落入其中的物质确实从可观测的宇宙中消失了，正如此前理论预言的那样。因此，广义相对论又经受住了另一个关键的考验。”
黑洞事件视界的实验测试
http://jandan.net/2017/06/05/fall-quietly.html
德克萨斯大学奥斯汀分校和哈佛大学的天文学家对黑洞基本原理进行了测试，证实物质被吸入时会完全消失。这一结果是爱因斯坦广义相对论测试的另一部分。该研究已发表在皇家天文学会月报上。
大部分科学家认为黑洞这种具有强大引力以至于没什么能逃脱其魔爪的宇宙天体被所谓的事件视界所环绕。一旦物质或者能量距离黑洞足够近，就无法逃离而是会被吸入。虽然大家都这么认为，但事件视界的存在尚未被证明。
德克萨斯大学奥斯汀分校天体物理学教授Pawan Kumar说道：“我们的重点是将事件视界这种想法变成实验科学，看到底事件视界是否真的存在。”
通常认为大部分星系中心均存在特大质量黑洞。但某些理论物理学家提出，在那里的不是黑洞，而是另一种更奇怪的超大质量物体，那种物体以某种方式避免了自身引力坍缩为事件视界环绕的奇点。这一想法是基于广义相对论的修改理论。
黑洞事件视界的实验测试
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奇点没有表面，但这种未坍缩的物体具有硬表面。因此那些被拉近的材料，比如恒星，将不会实际地落入黑洞中，而是撞击到这种硬表面上并被摧毁。
Kumar、他的研究生Wenbin Lu以及哈佛史密森尼天体物理中心的理论家Ramesh Narayan提出了一种测试来确定哪种想法才是正确的。
Kumar说道：“我们的目的并没有确认硬表面存在那么远大，而是推进知识前沿，发现确实存在环绕黑洞的事件视界的确凿证据。”
该团队计算出当恒星撞击附近星系中心的特大质量物体硬表面时，望远镜能看到的景象：恒星的气体将会包裹整个物体，发亮几个月，甚至几年。
一旦知道了要寻找的是什么，团队就计算出了在邻近宇宙中这种场景的发生频率，如果硬表面理论是真的话。
Lu说道：“我们估计了恒星落入特大质量黑洞中的频率。几乎每个星系都有一个(特大质量黑洞)。我们只考虑质量最大的，也就是重逾1亿太阳质量的那些。在距离地球几十亿光年内，大约存在1百万个这种满足要求的黑洞。”
研究者随后搜索了近期的望远镜观测档案。夏威夷的1.8米望远镜Pan-STARRS近期完成了一项观察半个北半球天空的项目。在3.5年的期间内，该望远镜不断重复扫描该区域，寻找“瞬变源”——短暂发光然后黯淡的事物。他们的目标是寻找恒星落入特大质量物体并撞击硬表面的期望光特征瞬变源。
Lu说道：“在给定落入黑洞的恒星频率和邻近宇宙黑洞数量密度的条件下，我们计算出Pan-STARRS在3.5年的观测中应当观察到这种瞬变源的个数。结果是如果硬表面理论是真的，应该能检测到10次以上。”
他们什么都没有找到。
Narayan说道：“我们的研究意味着某些黑洞，也可能是所有黑洞，都具有事件视界。并且材料在被这种其他物体吸入时，是真的会从可观测宇宙中消失，正如几十年来我们认为的那样。广义相对论又经受住了一次决定性试验。”
现在该团队提出利用更大的望远镜进行改进试验：正在智利建造的8.4米大型综合巡天望远镜LSST。与Pan-STARRS类似，LSST将会不断对天空进行巡视，以更高的灵敏度发现瞬变事件。
本文译自 phys，由译者 CliffBao 基于创作共用协议(BY-NC)发布。