记住世界顶级物理学家如何庆祝发现的发现引力波并再次尊敬阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)?
激光干涉仪重力波天文台(位于路易斯安那州和华盛顿的两个探测器,更普遍地称为Ligo)在深宇宙中发现了一个微弱的灾难性事件。该信号与两个黑洞的合并相匹配,在大约13亿年前的事件中,两个黑洞的合并估计是太阳质量的29倍和36倍。
该报告是有史以来第一次观察到引力波,全世界都在等待其他检测。
同时,一项新的研究表明,黑洞本身也许是暗物质。
原始黑洞
让我们快速复习:暗物质是构成大部分物质宇宙的神秘物质。由于它与电磁辐射的非相互作用,因此它是“黑暗的”,因此科学家无法构建望远镜来检测它。
另一方面,黑洞是倒塌的星星。在这里,此事变得如此压缩,以至于其引力场扭曲了时空,并且在黑洞的所谓“事件范围”中没有光线可以逃脱。
另一种观点是,暗物质是由宇宙存在的第一秒(称为原始黑洞(PBH))形成的黑孔组成的。
在天体物理学期刊,天体物理学家亚历山大·卡什林斯基(Alexander Kashlinsky)建议,这与现有的宇宙红外和X射线背景的知识保持一致,并有可能解释了去年出现的令人惊讶的高质量合并黑洞。
NASA Goddard Space Flight Center的Kashlinsky解释说:“如果这是正确的话,那么所有星系,包括我们自己的星系都嵌入了一个巨大的黑洞中,每次大约是太阳质量的30倍。”
Ligo黑洞虽然很难从星星或合并中形成,但仍在PBH模型的上范围内。卡什林斯基得出的结论是,PBHS一定是最早的恒星中足够的,构成了构成宇宙红外背景的至少五分之一。
宇宙学家钻研关于宇宙红外背景(CIB)中的波动。与宇宙微波背景或大爆炸的热残留不同,CIB是由产生红外光的广泛功能所产生的,包括星系中的加热气体。在这种背景下发生的波动借鉴了有关其来源结构的见解。
他将红外波动与星系和其他已知来源的分布进行了比较,发现其中一些波动无法由熟悉的来源解释。
波动的规模与Ligo-Mas Black Holes的暗物质分布一致,这意味着黑洞可能是解释暗物质的关键。
黑孔作为暗物质?
在华盛顿邮报的电话采访中,卡什林斯基指出拥有30个太阳能的黑洞是这一假设的关键,因为它是当今恒星中当今宇宙中典型的黑洞的“异常质量”。
如果黑孔实际上是暗物质,它们将主要存在于包围星系的光环中,包括银河系。卡什林斯基继续说,它们将有很多,约100亿至300亿黑洞。
简而言之:原始黑洞可以维持与Ligo检测到的高度相似的性质 - 在这种情况下,Ligo发现了宇宙开始中形成的黑洞合并。
卡什林斯基的论点类似于约翰·霍普金斯大学(Johns Hopkins University)的西蒙·伯德(Simeon Bird)的论点,这提出了利戈(Ligo)发现原始黑洞暗物质的可能性。如果黑洞通常不那么大,则可以通过塌陷的恒星来指出标准起源。但是,由于黑洞在30多个太阳质量范围内,因此可以推测为PBH。
有些PBH偶尔会靠近足够的重力将其捕获到二元系统中。最终,每个二进制文件中的黑洞都会像Ligo所描述的事件一样合并为更大的漏洞。
对于Kashlinsky而言,将来的Ligo观察结果提供了更多信息,以支持或排除其建议的情况。
辩论仍在继续
暗物质及其性质仍然是天体物理学中争论的话题,科学家目前赞成理论模型将这种谜语解释为一个异国情调的大粒子。但是,到目前为止,还没有任何证据表明存在这些粒子。
例如,一些专家不同意卡什林斯基的论文,例如,芝加哥大学的迈克尔·特纳(Michael Turner)说,如果该理论被证明是正确的,他将食用该论文。 Ligo创始人之一Rainer Weiss还在一封电子邮件中说,他“非常怀疑”。
他说:“如果[这些黑洞]是原始的,并且是暗物质,那么它们应该使宇宙背景辐射的光谱扭曲为非热。”
卡什林斯基(Kashlinsky)领导了一个加入欧洲航天局欧几里得任务的团队,该团队准备在2020年推出。该项目将使用高精度工具在CIB中调查银河系和恒星种群,并查看黑洞产生的部分。