科学家揭示宇宙大爆炸形成的小黑洞“消失”的原因

雅加达 –

科学家们继续研究宇宙中黑洞的谜题。一项研究表明，一种被称为微型黑洞或原始黑洞（PBH）的古老黑洞是形成暗物质的候选者。

然而，最近的研究表明，宇宙最初的小黑洞（PBH）数量比预期的要少。这意味着PBH的数量很少，这与流行的理论认为PBH的数量应该更多不同。

这一事实使得宇宙中缺失物质的起源对科学家来说成了一个谜。

东京大学理论物理学研究生、这项研究的主要作者杰森·克里斯蒂亚诺 (Jason Kristiano) 表示：“许多研究人员认为，原始黑洞是暗物质的有力候选者，但需要相当多的黑洞才能满足这一理论。” 生活科学。

克里斯蒂亚诺补充道：“尽管有充分的理由估计它的丰度，但我们并没有直接看到过它，现在我们有一个模型可以解释为什么会发生这种情况。”

关于原始黑洞

微型黑洞或原始黑洞 (PBH) 被认为是在大爆炸后几分之一秒内形成的黑洞。

根据这项新研究，现代宇宙形成时原始黑洞的数量可能比之前模型预测的要少得多。

从那一刻起，年轻的宇宙由于一种被称为暗能量的看不见的力量而向外爆炸。

黑洞理论形成暗物质

许多物理学家将宇宙中的暗物质解释为时空非常密集的区域。

引自 空间暗物质占宇宙质量的 85%，但不像日常物质那样与光相互作用。这种物质由构成恒星、行星、月球和人体的原子组成。

这种暗物质与引力相互作用，其效应能够影响“普通物质”和光。

从本质上讲，我们无法找到原始黑洞，因为它们大多数“不存在”（数量较少）。人们认为原始黑洞起源于短而强大的引力波的坍缩，这种引力波能够传播到整个宇宙。

尽管这些黑洞是看不见的，但它们的存在使得宇宙比可见物质可以解释的要重得多。

解释黑洞理论的模型

克里斯蒂亚诺和他的同事的新研究解释了黑洞为何不会形成，并引发了人们对暗物质宇宙学的广泛猜测。

宇宙学家通过研究宇宙的第一批“婴儿照片”来寻找这些早期黑洞。这使他们相信，原始黑洞的数量比许多现有模型预测的要少得多。

克里斯蒂亚诺和他的研究同事使用了一种建立在量子力学的复杂形式——量子场论之上的模型。

应用于这些波的模型向研究人员表明，波的聚集所需的时间要少得多。

该模型与其他理论的不同之处在于它需要整个宇宙中形成更大的结构。

克里斯蒂亚诺说：“人们普遍认为，早期宇宙中短而强的波长的崩溃导致了原始黑洞的出现。”

Kristiano的PBH形成模型分为两类，一类是带有暴胀势能特征的模型，另一类是基于暴胀有效场理论，带有修正引力或外部暴胀的模型。

这项新研究的研究人员得出了一些不同的结论。然而，克里斯蒂亚诺和他的同事最终得出了一个结论。

他们得出结论，如果 PBH 确实是暗物质或引力波事件的重要因素，那么 PBH 的数量应该比需要的少得多。

为了证实他们的理论，研究人员将着眼于未来高灵敏度的引力波探测器，例如激光干涉空间天线 (LISA) 项目，该项目将于 2035 年通过阿丽亚娜 3 号火箭发射升空。

观看视频“NASA 模拟被吸入黑洞”

（做/做）