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新论文声称,爱因斯坦的预测意味着在整个宇宙中可能存在罕见的“引力激光”

  • 2024-02-13
  • Armanda
黑洞发出巨大的辐射喷射的插图。新研究表明,黑洞释放的引力波可能能够在正确的条件下形成“引力激光器”。 (图片来源:NASA/JPL-Caltech)

在他的许多理论见解中,阿尔伯特·爱因斯坦预测我们宇宙中存在两个现象,这些现象已被证明:引力波和辐射的刺激发射。新的研究发现,这些效果有时会结合成稀有和异国情调的“引力激光器”,这可能导致了一种新的方法来检测宇宙中最难以捉摸的物质之一。

您每天都会以激光的形式体验到辐射的刺激,例如当地超市的条形码扫描仪或城市周围的光纤电缆的光束信息。在激光器的体内,原子在恰到好处的波长下散发辐射以激发附近的原子,从而使它们释放了相同波长的辐射。辐射层流直至变成相干的光束 - 激光的输出。天文学家也发现了激光的自然来源,尤其是在巨大的冷分子云中(梁被称为masers,因为它们散发微波辐射)。

在一月份发布给预印度数据库的论文中arxiv,中国科学院的物理学家Jing Liu建议将重力本身引导到宇宙激光束 - 但前提暗物质(占宇宙中估计85%的85%的神秘,无形的物质)是正确的。

这种暗物质模型是基于轴,这是淹没宇宙的假设超低颗粒。这些颗粒是如此轻,以至于它们具有明显的量子特性,这意味着它们的波长很大。它们不是严格地作为粒子的作用,而是波浪和颗粒的奇怪组合。

有关的:科学家可能最终知道宇宙中最大,最古老的黑洞来自哪里

这种波动的性质允许轴被捕获黑洞。但是由于它们的波长很大,它们不在黑洞的事件视野内“适合”。与其落入黑洞,不如存在于黑洞中,而是类似于电子在原子核附近存在的方式。这些“黑洞原子”可能会点缀宇宙,物理学家有理论化几十年来。

同时,黑洞本身倾向于散发引力波,这是时空结构中的涟漪。天文学家已经检测到通过合并黑洞发出的引力波,但是孤立黑洞及其环境之间的复杂相互作用也可以导致波浪发射。

如果引力波的波长恰到好处(如果黑洞散发出足够的引力波,则有些却义务恰好是正确的),那么它们可以激发它们周围的轴。然后,黑洞周围的轴开始以一种协调的方式开始移动,从而触发更多的引力波。

这些新的引力波会引起更多的激发,直到整个事物像激光一样级联,朝一个方向伸出了紧密聚焦的引力波。刘(Liu)命名为理论现象为“引力激光” - 指出,这将是一种新型的引力波信号,与我们以前见过或研究过的任何人完全不同。

虽然强大,但这些引力激光器将非常罕见。首先,触发激发级联的条件必须恰到好处。其次,大多数激光器都会远离地球,因为它们以随机的方式从黑洞射出,因此我们看不到它们。但下一代引力波观测站可能能够检测引力激光器。如果我们看到它们,那将是可靠的证据表明,暗物质是以斧头的形式存在的,而且我们的宇宙很棒,足以允许存在引力激光器。

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