暗物質與原初黑洞揭秘 兩黑洞融合猜想分析

科技暗物質黑洞宇宙

太空科學

「這個研究旨在將廣泛的理念和觀測結果結合起來以檢驗它們究竟能吻合地多好，令人驚訝的是，匹配程度非常高。」一位來自NASA戈達德的天體物理學家亞歷山大?卡什林斯基(Alexander Kashlinsky)說，「如果結果正確，那麼所有銀河系，包括我們自己，就生活在一個由很多質量為太陽的30倍的黑洞構成的巨大範圍中。」

2005年，卡什林斯基帶領一隊天文學家用NASA的斯皮策太空望遠鏡來探測一部分天空的紅外線背景光。

研究員發現背景光中存在大量斑塊分布，並且認為它可能是由超過130億年前，照亮宇宙的第一代亮源的光線聚集造成的。之後的研究證實了天空的其他部分的宇宙紅外線背景輻射(CIB)也有類似的出人意料的結構。

在遮住了所有已知的恆星、星系和人造衛星後，對剩下的圖像進行增強，就得到了不規則的背景光。這是宇宙紅外線背景輻射(CIB);更淺色指示更亮的區域。CIB背景光比遙遠未知星系可以解釋的更加不規則，而這種額外的結構被認為是宇宙年齡不到10億年時所發射的光。科學家們闡釋說，該背景光可能是由宇宙中形成的第一代明亮天體產生的，包括第一代恆星和黑洞。

2013年，另一項研究對比了NASA錢德拉天文台探測的同一塊天空的宇宙X射線背景輻射(CXB)和紅外線背景輻射。第一代恆星發出的主要是可見光和紫外線輻射，由於空間的膨脹，它們被拉長進入了紅外線波段，所以它們不應該對宇宙X射線背景輻射有影響。

然而在宇宙X射線背景輻射中低能X射線的不規則背景光與宇宙紅外線背景輻射中的斑塊的匹配度很高。我們唯一知道的在這麼廣的能量範圍內都有足夠大的光強的物體就是黑洞。這支研究團隊總結稱原初黑洞在最早期的恆星之間分布一定很普遍，在宇宙紅外線背景輻射的輻射源中佔到了五分之一的比例。

暗物質的本質仍然是天體物理學中非常重要的未解之謎之一。科學家目前更傾向將暗物質解釋為大質量奇異粒子的理論模型，但到目前為止所有研究都沒有成功找到能到證明這些假想粒子真實存在的證據。NASA目前將研究這個問題作為阿爾法磁譜儀和費米伽馬射線太空望遠鏡任務的一部分。

「這些研究提供了越來越靈敏的結果，逐漸減小了參數的搜索範圍，使暗物質無處可藏。」卡什林斯基說，「尋找暗物質的失敗帶領我們重燃對原初黑洞——宇宙誕生之初的幾分之一秒形成的黑洞——對暗物質的影響的興趣。」

物理學家們已經提出幾種讓大爆炸千分之一秒後溫度極高，膨脹極快的宇宙能夠形成原初黑洞的方式。在這些機制下，宇宙的年齡越大，可以形成的黑洞越大。而且由於創造黑洞之窗只存在幾分之一秒，科學家們預測原初黑洞的質量範圍很小。

去年9月14日，位於華盛頓州漢福德及路易斯安那州利文斯頓的激光干涉引力波天文台(LIGO)捕捉到兩個13億光年前的黑洞併合所發出的引力波。這是我們第一次探測到引力波也是第一次直接觀測到黑洞。這次的信號為LIGO的科學家們提供了有關黑洞質量的信息，它們的質量是29和36太陽質量，正負約4太陽質量。這些值都驚人的大而且相似。

「依據機制的不同，原初黑洞可能與LIGO探測到的黑洞有相似的性質。」卡什林斯基解釋說，「如果我們假設是這樣——LIGO捕捉到了兩個形成於早期宇宙黑洞的併合，我們可以看到這對我們理解宇宙最終演化的影響。」

請您繼續閱讀更多來自 科技訊 的精彩文章:

※暗能量是黑洞？揭秘黑洞融合與引力波
※黑洞組成暗物質？星系都處於黑洞之中？
※宇宙六大未解之謎揭秘 巨洞與黑洞差異分析
※超級黑洞有危險？暗物質竟揭開蟲洞的秘密
※宇宙原生黑洞再次揭秘 太初黑洞與蟲洞白洞有關
※黑洞「黑」的原因
※宇宙白洞性質揭秘 與黑洞性質大相庭徑
※霍金預言：物質可逃出黑洞 揭秘霍金眼中的黑洞
※銀河系隱藏許多流浪黑洞 揭秘隱身黑洞特性
※揭秘霍金眼中的黑洞 揭秘黑洞最神秘特性
※暗物質竟分布在宇宙中的原始黑洞？
※黑洞是怎麼形成的？暗物質是黑洞形成的關鍵？
※外星人竟可操控黑洞中神秘暗物質 不可思議！
※原生黑洞 疑是暗物質的真實身份
※太陽系超級黑洞驚現暗物質 黑洞吞噬恆星上癮？
※黑洞將恆星撕成碎片 此黑洞曾為休眠黑洞
※科普小知識：分子黑洞或許跟天體黑洞的性質一樣嗎？
※黑洞邊緣的秘密
※黑洞如何碰撞和融合的奧秘