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,有些黑洞实际上前一天 是暗能量团,这一 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,得出了这一 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,使其付进 的空间和时间弯曲。然而,在这项新研究中,研究人员提出,有些看起来像黑洞的物体前一天 拥有暗能量的核心。

  这一 所谓的“暗能量泛型体”(GEODEs)起来就像一有有4个黑洞(如图),但越来越 一有有4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这一 宇宙的膨胀率在不断增加。主流理论认为,暗能量均匀地发生于宇宙中,但在1966年,一位俄罗斯科学家提出了一有有4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,前一天的暗能量天体删剪符合宇宙膨胀的方程。当然,目前这一 天体只发生于理论上,它们的奇底部形态质(比如在宇宙膨胀时获得质量)能不到解释有些未解之谜。之类,前一天 碰撞的黑洞由暗能量构成,越来越 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,而且 随着时间的流逝,膨胀的效率越来越 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,越来越 必要考虑中子星和黑洞等超高密度孤立天体的内部性质,只是能不到将物质当作是均匀分布的。

  然而,克罗克和韦纳教授发现,可不都可不可以 从数学上考虑这一 超高密度区域,都可不都可不可以 准确认识到它们对宇宙的影响。“其他同学证明了不到四种 最好的办法能不到正确地(构建这一 方程),”克罗克教授在接受媒体采访时表示,“前一天 你用的最好的办法正确,你就会发现有些有趣的事情。”

  “200年来,其他同学有4个劲在四种 假设下进行研究,即宇宙大体上不受任何一有有4个小区域的具体细节影响,”克罗克教授说,“现在很清楚,广义相对论能不到将坍缩的恒星——和火奴鲁鲁的大小差不要 ——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),前一天 将碰撞的黑洞改为暗能量泛型体,其质量变化前一天 更容易解释

  这两位科学家认为,黑洞实际上前一天 是暗能量的超高密度团块,而非拥有一有有4个引力变得无穷大的奇点,这一 暗能量团被称为“暗能量泛型体”(Generic Objects of Dark Energy),简称GEODEs。

  暗能量是四种 假想的能量形式,能对宇宙施加负压,抵消引力的影响,从而解释宇宙为这一 在加速膨胀。在目前广为接受的模型中,暗能量是光阴的四种 固有属性,均匀地发生于整个宇宙中,而有的是集中于四种 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,他认为这一 天体是由非常大的恒星坍缩形成的。前一天 暗能量泛型体发生,那它们就能不到所含所有的暗能量,并解释为这一 宇宙似乎在加速膨胀。“前一天 其他同学认为的黑洞实际上越来越 奇点,越来越 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,即使宇宙膨胀原应 它们越来越 物质可供消耗。

  其他同学都可不都可不可以 不到观察到光有之类但相反的间题。当所经过的空间膨胀时,光会以四种 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。人太好这一 效应很微小,几乎能不到忽略不计,但对于像暗能量泛型体前一天的超密度物体来说,这一 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,它会获得而有的是选择选择离开质量或能量。

  “光是四种 奇怪的东西。在不要 方面,它的表现都与直觉相反,”克罗克教授说,“其他同学越来越 想到这一 行为也会在有些物体上表现出来。而且 其他同学的研究显示,没错,让人在前一天物体上看一遍它。”

  人太好暗能量泛型体仍然发生假设阶段,但它们的发生将能够为物理学家解开有些谜团。之类,2016年,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)的科学家报告称,其他同学首次观测到有有4个黑洞合并产生的引力波。然而,其他同学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。为了解释这一 间题,LIGO团队不得不将这有有4个黑洞的起源定位在一有有4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,而且 非常罕见。

  然而,前一天 这有有4个黑洞实际上是暗能量泛型体,那它们的奇怪质量就能不到简单地得到解释:它们自形成以来前一天 宇宙膨胀而获得了质量。“其他同学的研究表明,前一天 人太好发生暗能量泛型体,越来越 它们很容易原应 目前所观测到的间题,而这一 间题还发生问题令人信服的解释,”克罗克和韦纳教授说,“其他同学预测了暗能量泛型体前一天 原应 的有些有些观测结果,也包括有些将其排除在外的情況。其他同学才前一天 迈出第一步。”

  然而,有些有些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,他也认为探索这一 前一天 性是有价值的。

  “我喜欢寻找黑洞的替代理论,这会迫使其他同学加强黑洞的范式,”卡多索教授说,“而且 ,前一天 其他同学不去寻找,有时就太难有所发现。”

  克罗克等研究人员将其他同学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。

  这一 是暗能量?

  物理学家用暗能量来描述四种 神秘的“东西”,它会原应 宇宙中发生不寻常的间题。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,之后 前一天 ,宇宙的膨胀效率实际上比今天慢得多。

  而且 ,宇宙的膨胀并越来越 像其他同学所想的那样,前一天 引力作用而越来越 慢(毕竟大爆炸前一天 过去了近140亿年),相反,宇宙随时间推移在不断加速膨胀。越来越 人预料到这一 点,也越来越 人知道怎样解释。但科学家认为,一定是这一 东西引起这一 间题。

  在主流理论中,暗能量是四种 作用于光阴底部形态四种 的能量,而且 是均匀的负压力,会原应 光阴底部形态膨胀。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,暗能量大约发生宇宙68.3%的质能。