天天简讯:暗物质被困在原生黑洞咋回事 暗物质是什么?

暗物质被困在原生黑洞咋回事

由耶鲁大学领导的一个科学家小组建立的一个新模型表明，迄今为止科学家们无法探测到的难以捉摸的暗物质可能被困在大爆炸后遗留的原生黑洞中。

暗物质是什么?

从本质上讲，暗物质是科学史上有史以来最大的“舍入误差”。随着天体物理学家开始探究宇宙的结构以及它是如何从138亿年前的大爆炸中演变出来的，他们对宇宙如何从其存在的第一个瞬间演变出越来越详细的描述。

问题是，物理学根本无法恰当地解释宇宙是如何像观测所描述的那样形成的。从恒星和星系的形成到宇宙背景辐射的性质，一切都不可能以我们可以观察到的物质数量发生。事实上，目前的理论表明， 暗物质和暗能量可能占宇宙总质量95%，普通物质和能量占剩余的5%。

目前的理论是，暗物质构成了宇宙中约85%的物质。尽管它从未被观测到，但暗物质被假设为由某种形式的奇异物质组成，包括无菌中微子、弱相互作用大质量粒子(WIMPS)或与任何形式的电磁辐射没有相互作用的轴子。

简单地说，暗物质不能吸收、反射或折射光线或光谱的任何其他部分。它存在的唯一线索是，它只通过引力的方式与正常的物质和能量发生作用。这使得它极难被发现，更不用说了解什么了。

根据耶鲁大学的研究小组，暗物质之谜的答案并不在于奇异的粒子，而在于原生黑洞。这些黑洞是时空的一个区域，在这个区域里，大量的物质向自身坍缩，留下了一个强大的“引力井”，甚至连光都无法从其中逃脱。

早在20世纪70年代，物理学家斯蒂芬·霍金和伯纳德·卡尔提出，在宇宙大爆炸后存在的第一秒，其密度可能存在波动，一些区域杂乱到足以产生黑洞。这一假设没有被采纳，但耶鲁大学的新研究对这一想法进行了调整，并计算出如果大多数原生黑洞的初始质量约为太阳的1.4倍，它可以解释所有的暗物质--特别是当它们继续吸收更多的气体甚至是它们附近的恒星。此外，它们可能是星系形成的“种子”，并创造了在许多星系核心发现的超大质量黑洞。

如果是这样的话，那么詹姆斯·韦伯太空望远镜可以通过收集关于恒星、星系和行星系统如何形成的数据来为该理论提供一些证实，因为它的红外传感器探测宇宙的边缘。

欧空局科学主任和研究成员Günther Hasinger说：“如果第一批恒星和星系已经在所谓的‘黑暗时代’形成，韦伯应该能够看到它们的证据。”