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,或多或少黑洞实际上肯能是暗能量团,这些 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,得出了这些 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,使其付近的空间和时间弯曲。然而,在这项新研究中,研究人员提出,或多或少看起来像黑洞的物体肯能拥有暗能量的核心。

  那先 所谓的“暗能量泛型体”(GEODEs)起来就像四个 黑洞(如图),但这么 四个 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先 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四个 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,只是的暗能量天体完整版符合宇宙膨胀的方程。当然,目前那先 天体只居于于理论上,它们的奇形态学 质(比如在宇宙膨胀时获得质量)都也能解释或多或少未解之谜。类式,肯能碰撞的黑洞由暗能量构成,这么 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,否则随着时间的流逝,膨胀的数率这么 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(解释了质量和能量咋样扭曲空间和时间),从数学上描述了宇宙是咋样膨胀的。此前,研究弗里德曼方程的科学家认为,这么 必要考虑中子星和黑洞等超高密度孤立天体的内部人员性质,只是都也能将物质当作是均匀分布的。

  然而,克罗克和韦纳教授发现,还要从数学上考虑那先 超高密度区域,也能准确认识到它们对宇宙的影响。“当让让我们证明了只某种法子 都也能正确地(构建那先 方程),”克罗克教授在接受媒体采访时表示,“肯能你用的法子 正确,你就会发现或多或少有趣的事情。”

  “100年来,当让让我们一直在某种假设下进行研究,即宇宙大体上不受任何四个 小区域的具体细节影响,”克罗克教授说,“现在很清楚,广义相对论都也能将坍缩的恒星——和火奴鲁鲁的大小差太少——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),肯能将碰撞的黑洞改为暗能量泛型体,其质量变化肯能更容易解释

  这两位科学家认为,黑洞实际上肯能是暗能量的超高密度团块,而非拥有四个 引力变得无穷大的奇点,那先 暗能量团被称为“暗能量泛型体”(Generic Objects of Dark Energy),简称GEODEs。

  暗能量是某种假想的能量形式,能对宇宙施加负压,抵消引力的影响,从而解释宇宙为那先 在加速膨胀。在目前广为接受的模型中,暗能量是時光的某种固有属性,均匀地居于于整个宇宙中,而都在集中于某种暗能量泛型体。

  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,他认为这些 天体是由非常大的恒星坍缩形成的。肯能暗能量泛型体居于,那它们就都也能带有所有的暗能量,并解释为那先 宇宙似乎在加速膨胀。“肯能当让让我们认为的黑洞实际上这么 奇点,这么 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这么 物质可供消耗。

  当让让我们也都也能观察到光有类式但相反的大大问题 。当所经过的空间膨胀时,光会以某种叫做红移的效应离开能量,而对物质而言,则会离开质量。觉得这些 效应很微小,几乎都也能忽略不计,但对于像暗能量泛型体只是的超密度物体来说,这些 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,它会获得而都在离开质量或能量。

  “光是某种奇怪的东西。在什么都 方面,它的表现都与直觉相反,”克罗克教授说,“当让让我们这么 想到这些 行为也会在或多或少物体上表现出来。否则当让让我们的研究显示,没错,让我在只是物体上看到它。”

  觉得暗能量泛型体仍然居于假设阶段,但它们的居于将助于为物理学家解开或多或少谜团。类式,2016年,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)的科学家报告称,当让让我们首次观测到四个 黑洞合并产生的引力波。然而,当让让我们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。为了解释这些 大大问题 ,LIGO团队不得不将这四个 黑洞的起源定位在四个 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,否则非常罕见。

  然而,肯能这四个 黑洞实际上是暗能量泛型体,那它们的奇怪质量就都也能简单地得到解释:它们自形成以来肯能宇宙膨胀而获得了质量。“当让让我们的研究表明,肯能觉得居于暗能量泛型体,这么 它们很容易原应目前所观测到的大大问题 ,而那先 大大问题 还不够令人信服的解释,”克罗克和韦纳教授说,“当让让我们预测了暗能量泛型体肯能原应的或多或少或多或少观测结果,也包括或多或少将其排除在外的情况。当让让我们才完后 迈出第一步。”

  然而,或多或少或多或少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,他也认为探索这些 肯能性是有价值的。

  “我喜欢寻找黑洞的替代理论,这会迫使当让让我们加强黑洞的范式,”卡多索教授说,“否则,肯能当让让我们不去寻找,有时就很难有所发现。”

  克罗克等研究人员将当让让我们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。

  那先 是暗能量?

  物理学家用暗能量来描述某种神秘的“东西”,它会原应宇宙中居于不寻常的大大问题 。宇宙中充满了物质,而万有引力将所有物质拉在同时。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,只是完后 ,宇宙的膨胀数率实际上比今天慢得多。

  否则,宇宙的膨胀并这么 像当让让我们所想的那样,肯能引力作用而这么 慢(毕竟大爆炸肯能过去了近140亿年),相反,宇宙随时间推移在不断加速膨胀。这么 人预料到这些 点,也这么 人知道咋样解释。但科学家认为,一定是那先 东西引起这些 大大问题 。

  在主流理论中,暗能量是某种作用于時光形态学 某种的能量,否则是均匀的负压力,会原应時光形态学 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,暗能量最少居于宇宙68.3%的质能。