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,许多黑洞实际上是愿因是暗能量团,有有一种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,得出了有有一种结论。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,使其符近的空间和时间弯曲。然而,在这项新研究中,研究人员提出,许多看起来像黑洞的物体是愿因拥有暗能量的核心。

  哪些所谓的“暗能量泛型体”(GEODEs)起来就像一有一八个 黑洞(如图),但只能 一有一八个 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哪些宇宙的膨胀率在不断增加。主流理论认为,暗能量均匀地趋于稳定于宇宙中,但在1966年,一位俄罗斯科学家提出了一有一八个 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,从前的暗能量天体删剪符合宇宙膨胀的方程。当然,目前哪些天体只趋于稳定于理论上,它们的奇底部形态质(比如在宇宙膨胀时获得质量)还才能 解释许多未解之谜。相似于,是愿因碰撞的黑洞由暗能量构成,只能 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,许多随着时间的流逝,膨胀的带宽只能 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,只能 必要考虑中子星和黑洞等超高密度孤立天体的实物性质,许多还才能 将物质当作是均匀分布的。

  然而,克罗克和韦纳教授发现,还要从数学上考虑哪些超高密度区域,才能准确认识到它们对宇宙的影响。“一帮人证明了只能有有一种妙招还才能 正确地(构建哪些方程),”克罗克教授在接受媒体采访时表示,“是愿因你用的妙招正确,你就会发现许多有趣的事情。”

  “60 年来,一帮人有一八个劲在有有一种假设下进行研究,即宇宙大体上不受任何一有一八个 小区域的具体细节影响,”克罗克教授说,“现在很清楚,广义相对论还才能 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),是愿因将碰撞的黑洞改为暗能量泛型体,其质量变化是愿因更容易解释

  这两位科学家认为,黑洞实际上是愿因是暗能量的超高密度团块,而非拥有一有一八个 引力变得无穷大的奇点,哪些暗能量团被称为“暗能量泛型体”(Generic Objects of Dark Energy),简称GEODEs。

  暗能量是有有一种假想的能量形式,能对宇宙施加负压,抵消引力的影响,从而解释宇宙为哪些在加速膨胀。在目前广为接受的模型中,暗能量是旧時光的有有一种固有属性,均匀地趋于稳定于整个宇宙中,而都在集中于有有一种暗能量泛型体。

  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,他认为有有一种天体是由非常大的恒星坍缩形成的。是愿因暗能量泛型体趋于稳定,那它们就还才能 中有 所有的暗能量,并解释为哪些宇宙似乎在加速膨胀。“是愿因一帮人认为的黑洞实际上只能 奇点,只能 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,即使宇宙膨胀是愿因它们只能 物质可供消耗。

  一帮人也还才能 观察到光有相似于但相反的难题。当所经过的空间膨胀时,光会以有有一种叫做红移的效应背叛能量,而对物质而言,则会背叛质量。觉得有有一种效应很微小,几乎还才能 忽略不计,但对于像暗能量泛型体从前的超密度物体来说,有有一种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,它会获得而都在背叛质量或能量。

  “光是有有一种奇怪的东西。在也不我 方面,它的表现都与直觉相反,”克罗克教授说,“一帮人只能 想到有有一种行为也会在许多物体上表现出来。许多一帮人的研究显示,没错,你可否 在从前物体上看完它。”

  觉得暗能量泛型体仍然趋于稳定假设阶段,但它们的趋于稳定将能够为物理学家解开许多谜团。相似于,2016年,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)的科学家报告称,一帮人首次观测到有一八个 黑洞合并产生的引力波。然而,一帮人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。为了解释有有一种难题,LIGO团队不得不将这有一八个 黑洞的起源定位在一有一八个 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,许多非常罕见。

  然而,是愿因这有一八个 黑洞实际上是暗能量泛型体,那它们的奇怪质量就还才能 简单地得到解释:它们自形成以来是愿因宇宙膨胀而获得了质量。“一帮人的研究表明,是愿因觉得趋于稳定暗能量泛型体,只能 它们很容易是愿因目前所观测到的难题,而哪些难题还趋于稳定问题令人信服的解释,”克罗克和韦纳教授说,“一帮人预测了暗能量泛型体是愿因是愿因的许多许多观测结果,也包括许多将其排除在外的情況。一帮人才事先迈出第一步。”

  然而,许多许多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,他也认为探索有有一种是愿因性是有价值的。

  “我喜欢寻找黑洞的替代理论,这会迫使一帮人加强黑洞的范式,”卡多索教授说,“许多,是愿因一帮人不去寻找,有时就真难有所发现。”

  克罗克等研究人员将一帮人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。

  哪些是暗能量?

  物理学家用暗能量来描述有有一种神秘的“东西”,它会是愿因宇宙中趋于稳定不寻常的难题。宇宙中充满了物质,而万有引力将所有物质拉在同去。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,时候事先,宇宙的膨胀带宽实际上比今天慢得多。

  许多,宇宙的膨胀并只能 像一帮人所想的那样,是愿因引力作用而只能 慢(毕竟大爆炸是愿因过去了近140亿年),相反,宇宙随时间推移在不断加速膨胀。只能 人预料到有有一种点,也只能 人知道怎样解释。但科学家认为,一定是哪些东西引起有有一种难题。

  在主流理论中,暗能量是有有一种作用于旧時光底部形态有有一种的能量,许多是均匀的负压力,会是愿因旧時光底部形态膨胀。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,暗能量大概趋于稳定宇宙68.3%的质能。