黑洞可能是暗能量团?能解释黑洞合并的质量变化

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  北京时间11月6日消息,一项新研究称,其他黑洞实际上机会是暗能量团,这人观点对主流的天体物理学理论提出了质疑。

 

  夏威夷大学马诺阿分校的研究人员对解释宇宙膨胀的数学方程进行了重新审视,得出了这人结论。科学家通常认为,黑洞是太空中引力过于强大,以至于光线都无法逃逸的区域。黑洞的核心是所谓的奇点,具有近乎无穷大的质量和引力,使其周围的空间和时间弯曲。然而,在这项新研究中,研究人员提出,其他看起来像黑洞的物体机会拥有暗能量的核心。

  那此所谓的“暗能量泛型体”(GEODEs)起来就像有二个 黑洞(如图),但没办法 有二个 引力几乎无穷大的奇点

  暗能量的作用与引力相反,物理学家用暗能量来解释为那此宇宙的膨胀率在不断增加。主流理论认为,暗能量均匀地居于于宇宙中,但在1966年,一位俄罗斯科学家提出了有二个 激进的理论,认为暗能量会形成聚合体。

  在近期的两项新研究中,天体物理学家凯文·克罗克(Kevin Croker)和数学家乔尔·维纳(Joel Weiner)提出,有有另二个 的暗能量天体完整性符合宇宙膨胀的方程。当然,目前那此天体只居于于理论上,它们的奇特征质(比如在宇宙膨胀时获得质量)能都里能 解释其他未解之谜。这类,机会碰撞的黑洞由暗能量构成,没办法 科学家在2016年发现的合并黑洞的质量就能更容易解释。

宇宙不仅在膨胀,因此随着时间的流逝,膨胀的带宽没办法 快

  夏威夷大学的研究人员研究的是弗里德曼方程,这组方程基于爱因斯坦的广义相对论(解释了质量和能量怎样扭曲空间和时间),从数学上描述了宇宙是怎样膨胀的。此前,研究弗里德曼方程的科学家认为,没办法 必要考虑中子星和黑洞等超高密度孤立天体的内部性质,什么都有有 能都里能 将物质当作是均匀分布的。

  然而,克罗克和韦纳教授发现,须要从数学上考虑那此超高密度区域,都里能 准确认识到它们对宇宙的影响。“亲戚亲戚你们歌词 证明了只本身法律办法能都里能 正确地(构建那此方程),”克罗克教授在接受媒体采访时表示,“机会你用的法律办法正确,你就会发现其他有趣的事情。”

  “200年来,亲戚亲戚你们歌词 总是在本身假设下进行研究,即宇宙大体上不受任何有二个 小区域的具体细节影响,”克罗克教授说,“现在很清楚,广义相对论能都里能 将坍缩的恒星——和火奴鲁鲁的大小差过多——与整个宇宙的行为联系起来,而宇宙的体积要大上万亿倍。”

  对于2016年发现的合并黑洞(想象图),机会将碰撞的黑洞改为暗能量泛型体,其质量变化机会更容易解释

  这两位科学家认为,黑洞实际上机会是暗能量的超高密度团块,而非拥有有二个 引力变得无穷大的奇点,那此暗能量团被称为“暗能量泛型体”(Generic Objects of Dark Energy),简称GEODEs。

  暗能量是本身假想的能量形式,能对宇宙施加负压,抵消引力的影响,从而解释宇宙为那此在加速膨胀。在目前广为接受的模型中,暗能量是时光的本身固有属性,均匀地居于于整个宇宙中,而也有集中于本身暗能量泛型体。

  俄罗斯物理学家埃拉斯特·格里纳(Erast Gliner)在1966年首次提出了暗能量泛型体的概念,他认为这人天体是由非常大的恒星坍缩形成的。机会暗能量泛型体居于,那它们就能都里能 中有 所有的暗能量,并解释为那此宇宙似乎在加速膨胀。“机会亲戚亲戚你们歌词 认为的黑洞实际上没办法 奇点,没办法 宇宙的加速膨胀就自然而然是爱因斯坦广义相对论的结果,”克罗克博士说道。

  根据研究人员的说法,弗里德曼的方程表明,随着时间的推移,暗能量泛型体会不断获得质量,即使宇宙膨胀意味它们没办法 物质可供消耗。

  亲戚亲戚你们歌词 都里能 都里能 观察到光有这类但相反的什么的什么的问题。当所经过的空间膨胀时,光会以本身叫做红移的效应选择选择离开能量,而对物质而言,则会选择选择离开质量。嘴笨 这人效应很微小,几乎能都里能 忽略不计,但对于像暗能量泛型体有有另二个 的超密度物体来说,这人效应会变得非常显著。尽管暗能量的作用与正常能量和物质相反,它会获得而也有选择选择离开质量或能量。

  “光是本身奇怪的东西。在什么都有有有方面,它的表现都与直觉相反,”克罗克教授说,“亲戚亲戚你们歌词 没办法 想到这人行为也会在其他物体上表现出来。因此亲戚亲戚你们歌词 的研究显示,没错,你能都里能 在有有另二个 物体上看一遍它。”

  嘴笨 暗能量泛型体仍然居于假设阶段,但它们的居于将促使为物理学家解开其他谜团。这类,2016年,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)的科学家报告称,亲戚你们歌词 首次观测到有二个 黑洞合并产生的引力波。然而,亲戚你们歌词 发现黑洞的质量很不寻常,要么比预测的高,要么比预测的低。为了解释这人什么的什么的问题,LIGO团队不得不将这有二个 黑洞的起源定位在有二个 所谓的“低金属丰度”空间,那里比氢和氦更重的元素含量较低,因此非常罕见。

  然而,机会这有二个 黑洞实际上是暗能量泛型体,那它们的奇怪质量就能都里能 简单地得到解释:它们自形成以来机会宇宙膨胀而获得了质量。“亲戚亲戚你们歌词 的研究表明,机会嘴笨 居于暗能量泛型体,没办法 它们很容易意味目前所观测到的什么的什么的问题,而那此什么的什么的问题还不足英文令人信服的解释,”克罗克和韦纳教授说,“亲戚亲戚你们歌词 预测了暗能量泛型体机会意味的其他其他观测结果,也包括其他将其排除在外的状态。亲戚亲戚你们歌词 才后来 迈出第一步。”

  然而,其他其他科学家对此仍持怀疑态度。里斯本高等技术研究所的物理学家维托•卡多索(Vitor Cardoso)教授并未参与此次研究,他表示,这项研究“有违直觉,难以理解”。不过,他也认为探索这人机会性是有价值的。

  “我喜欢寻找黑洞的替代理论,这会迫使亲戚亲戚你们歌词 加强黑洞的范式,”卡多索教授说,“因此,机会亲戚亲戚你们歌词 不去寻找,有时就没能有所发现。”

  克罗克等研究人员将亲戚你们歌词 的发现结果写成了两篇论文,一篇发表在近期的《天体物理学杂志》(The Astrophysical Journal ),另一篇则发表在预印本网站arXiv上,尚未经过同行评审。

  那此是暗能量?

  物理学家用暗能量来描述本身神秘的“东西”,它会意味宇宙中居于不寻常的什么的什么的问题。宇宙中充满了物质,而万有引力将所有物质拉在一起。到了1998年,哈勃太空望远镜对非常遥远的超新星的观测表明,后来后来 ,宇宙的膨胀带宽实际上比今天慢得多。

  因此,宇宙的膨胀并没办法 像亲戚亲戚你们歌词 所想的那样,机会引力作用而没办法 慢(毕竟大爆炸机会过去了近140亿年),相反,宇宙随时间推移在不断加速膨胀。没办法 人预料到这人点,也没办法 人知道怎样解释。但科学家认为,一定是那此东西引起这人什么的什么的问题。

  在主流理论中,暗能量是本身作用于时光特征本身的能量,因此是均匀的负压力,会意味时光特征膨胀。暗能量充溢着宇宙空间,能很好地解释目前对宇宙加速膨胀的观测结果。在宇宙标准模型中,暗能量大慨 居于宇宙68.3%的质能。