NASA支持不尋常的暗物質理論

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暗物質是一種神秘的物質，充斥在整個宇宙。

科學家們認為它是某種形式的巨大的奇特粒子，但沒有人有直接的證據證明這一點。

另一種觀點認為，暗物質是由宇宙最早誕生的黑洞所致，又稱為初始黑洞(primordial black holes)。

現在，美國太空總署(NASA)的研究聲稱，這種解釋符合關於我們所認識的宇宙紅外線和X射線背景發光這也可以解釋為何黑洞合并後會產生出人意料的高質量。

在美國太空總署哥達德空間飛行中心天體物理學家Alexander Kashlinsky說「這項研究是一種成就，因為它彙集了一系列廣泛的想法和意見，以及結果是出奇的好，」

如果這是正確的，那麼所有的星系，包括我們自己的，都嵌入在一個巨大的黑洞裡面，每一個約30倍太陽的質量。

在2005、Kashlinsky帶領團隊通過NASA的Spitzer 太空望遠鏡來探索在天空一部分的紅外光的背景光。

研究人員報告說，過量的輝光雲斑最早可能是來自宇宙130億多年前的照亮宇宙的總光。而後續的研究證實了這個宇宙的紅外背景（CIB）顯示出類似的突髮結構在的其他部分。大約八年後，另一項研究觀察了宇宙X射線背景（CXB）檢測由NASA的錢德拉X射線天文台相比，它和CIB檢測的是在天空的同一區域。

研究小組發現，太初恆星發出的光是紫外線為主，而今則是伸展到紅外線擴展到太空，所以他們應該不會有明顯的宇宙X射線背景。

然而，已知的是在這個廣泛的能量範圍里是一個黑洞在低能量X射線輝光CXB不規則相配的CIB斑塊和其他對象。

研究小組得出的結論是，初始黑洞在最早的恆星里一定多，每五個至少有一個作為CIB的來源。美國太空總署目前正在調查這個問題的一部分叫做α-磁譜儀和費米-γ-射線太空望遠鏡任務。Kashlinsky 說這些研究提供了越來越敏感的結果，慢慢地縮小了暗物質粒子不為人知的一面。為了找到他們於是產生新的興趣，關於研究初始黑洞在宇宙形成的第一個片段。

物理學家已經提出了幾種方法，迅速膨脹的宇宙如何在大爆炸後的第一個千分之一秒產生初始黑洞。隨著年齡的增長，黑洞可以是越大的。當這些方法可行的時候。科學家們預計初始黑洞會表現出一種狹窄的範圍，因為創造它們的窗口只持續了第一秒的一小部分。

在福德，華盛頓和利文斯頓設施，路易斯安那的鐳射干涉引力波天文台（LIGO）捕捉到一對13億光年遠的黑洞合并產生的重力波。

這一事件標誌著第一次檢測到重力波以及第一次直接偵測到黑洞。LIGO科學家提供對於個體黑洞的質量資訊，是太陽質量的29倍和36倍，正負值約四個太陽質量。研究人員解釋:這些值都出乎意料的大。

Kashlinsky解釋LIGO檢測到有些非常相似的性質是關於初始黑洞有什麼。如果我們假設是這樣的話，那LIGO捕捉到在早期宇宙一個合并的黑洞，我們可以看看後果，這將幫助我們理解宇宙最終是如何演變的。」

在最近的發表於2016年5月24日的論文中，Kashlinsky 分析可能已經發生的事情，假如暗物質有一系列類似的黑洞像是LIGO檢測到的一樣。

當第一顆星星開始形成。黑洞扭曲了早期宇宙中的物質的分布，並導致一個小的波動在數億年後。在5億年前宇宙里，一般的物質仍然太熱無法合并成太初恆星。暗物質不受高溫的影響，因為它主要是通過引力而相互作用的。聚集的相互吸引，暗物質首先坍塌成團塊的引力種子叫超小暈(minihaloes)，這是為了能使正常的物質累積。

熱氣體向超小暈倒塌，導致緻密的氣體足以進一步崩潰讓自己成為太初恆星。

Kashlinsky表明如果黑洞暗物質的一部分，這一過程發生更迅速會更容易產生斯皮策數據讓CIB能檢測到，即使只有一小部分的超小暈能產生恆星。

作為宇宙氣體落入超小暈，由它們組成的黑洞自然也會捕捉到一些。物質向黑洞下落，並最終產生X射線。

從最初的恆星和X射線氣體落入黑洞的紅外光線暗物質可以解釋所觀察到的CIB斑塊和CXB之間的關係。

一些早期黑洞會很接近的經過被雙恆星系統的重力捕捉。

幾千年來，在這些雙星會向黑洞發出引力輻射使其失去公轉能量和內螺旋，最終合并成一個更大的黑洞。

在LIGO觀測運行中，未來將會告訴我們更多關於宇宙黑洞的消息。

Kashlinsky說到時，我們將會知道是跟我想的一樣或不一樣。

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