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黑洞是如何形成的?--用光学望远镜从多元宇宙探索原始黑洞

发布时间:2021-01-05 06:06:45

吕毅大爆炸后不久,小宇宙以黑洞的形式从我们的宇宙中分离出来。资料来源:Cafley宇宙物理和数学研究所日本Cafley宇宙物理和数学研究所使用Subaru望远镜

吕毅

大爆炸后不久,小宇宙以黑洞的形式从我们的宇宙中分离出来。资料来源:Cafley宇宙物理和数学研究所

日本Cafley宇宙物理和数学研究所使用Subaru望远镜寻找恒星和星系诞生前在宇宙中形成的黑洞。这篇相关论文最近发表在物理学评论快宝上。

这些原始黑洞(PBH)可以解释暗物质的全部或部分,甚至一些引力波信号,并为在我们星系和其他星系中心发现的超大质量黑洞播下种子。它们也能在合成重元素中发挥作用,在它们与中子碰撞并摧毁它们时释放出富含中子的物质。

为了更多地了解早期宇宙留下的线索,PBH研究了早期宇宙留下的线索。早期,宇宙密度过高,任何大于50%的正密度波动都会产生黑洞。然而,产生星系的宇宙扰动已知要小得多。因此,早期宇宙中的某些过程可能为黑洞的形成创造了适当的条件。

科学家们认为,PBH可能是在膨胀期间所创造的婴儿宇宙中形成的,在此期间,我们观察到的宇宙结构被认为是迅速膨胀的原因。

研究小组描述了使用斯巴鲁望远镜形成PBH的情况,该望远镜位于夏威夷莫纳基亚山顶部4200米处,并证明可以发现多元宇宙中的黑洞。Cafley空间物理和数学研究所的首席研究员Masahihirotakada团队正在利用Subaru望远镜找出新仓库星系中原始黑洞存在的主要制约因素,以找出PBH最近报告的在新仓库星系中存在原始黑洞的主要制约因素。

斯巴鲁望远镜每隔几分钟拍摄一张整个处女座星系的照片。如果一个黑洞穿过其中一颗恒星的视线,黑洞的引力就会使光线弯曲,使得恒星在短时间内看起来比以前更明亮。恒星亮度的持续时间可以告诉天文学家黑洞的质量。

望远镜的第一次观测报告了一种非常有趣的可能性,与来自多元宇宙的PBH相一致,它的黑洞质量相当于月球的质量。该团队正在进行新一轮观测,以扩大搜索范围,并提供决定性的测试,以确定来自多元宇宙的原始黑洞是否能够解释所有暗物质。

相关文件信息:https://doi.org/10.1103/physrevlett.125.181304

(原名:用光学望远镜从多个宇宙探索原始黑洞)

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