观测物质落入黑洞

众所周知，在远处观测者看来，所有落入黑洞 (BH) 的物质最终都会停滞并“冻结”在黑洞事件视界之外，尽管随之下落的观测者会看到物质直接穿过事件视界。因此，在这种“冻结星”图景中，作为远处观测者，我们永远无法观测到物质落入黑洞，也无法看到除原初黑洞以外的任何“真实”黑洞，因为其他所有黑洞都被认为是由物质落向奇点形成的。在此，我们首先获得了围绕预先存在黑洞的无压质量壳层的精确解。壳层内部和外部的度规均不同于所包围质量的史瓦西 (Schwarzschild) 度规。壳层内部的度规可以变换为对应于较慢时钟的史瓦西度规，该时钟依赖于壳层的位置和质量。另一个结果是，壳层中不存在奇点或事件视界。因此，“冻结星”图景是不正确的。我们还表明，对于所有实际的天体物理环境，外部观测者记录的下落时间足够短，未来的天体物理仪器或许能够追踪物质落入黑洞的整个过程。远处观测者无法区分“真实”黑洞和“冻结星”，直到这两个天体合并在一起。有人提出，当两个“冻结星”合并时会产生电磁波，但当两个“真实”裸黑洞合并时则不会。然而，在这两种情况下都会产生引力波。因此，我们的解可以通过未来高灵敏度的天文观测进行检验。