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,好多好多 黑洞实际上愿因是暗能量团,什儿 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,得出了什儿 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,好多好多 看起来像黑洞的物体愿因拥有暗能量的核心。

  什么所谓的“暗能量泛型体”(GEODEs)起来就像一一有一个黑洞(如图),但没一一有一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什么么么在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一一有一个激进的理论,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,原先的暗能量天体全部符合宇宙膨胀的方程。当然,目前什么天体只居于于理论上,它们的奇内部人员质(比如在宇宙膨胀时获得质量)还前要解释好多好多 未解之谜。累似 ,愿因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,好多好多 好多好多 随着时间的流逝,膨胀的带宽越来越快

  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么扭曲空间和时间),从数学上描述了宇宙是怎么膨胀的。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人员性质,好多好多 好多好多 还前要将物质当作是均匀分布的。

  然而,克罗克和韦纳教授发现,前要从数学上考虑什么超高密度区域,不需要 准确认识到它们对宇宙的影响。“我们歌词 证明了只本身法律依据 还前要正确地(构建什么方程),”克罗克教授在接受媒体采访时表示,“愿因你用的法律依据 正确,你就会发现好多好多 有趣的事情。”

  “200年来,我们歌词 老要在本身假设下进行研究,即宇宙大体上不受任何一一有一个小区域的具体细节影响,”克罗克教授说,“现在很清楚,广义相对论还前要将坍缩的恒星——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),愿因将碰撞的黑洞改为暗能量泛型体,其质量变化愿因更容易解释

  这两位科学家认为,黑洞实际上愿因是暗能量的超高密度团块,而非拥一一有一个引力变得无穷大的奇点,什么暗能量团被称为“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,从而解释宇宙为什么么么在在加速膨胀。在目前广为接受的模型中,暗能量是时光里里的本身固有属性,均匀地居于于整个宇宙中,而都在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,他认为什儿 天体是由非常大的恒星坍缩形成的。愿因暗能量泛型体居于,那它们就还前要暗含所有的暗能量,并解释为什么么么在宇宙似乎在加速膨胀。“愿因我们歌词 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,即使宇宙膨胀愿因它们越来越物质可供消耗。

  我们歌词 也还前要观察到光有累似 但相反的难题。当所经过的空间膨胀时,光会以本身叫做红移的效应背叛能量,而对物质而言,则会背叛质量。真是什儿 效应很微小,几乎还前要忽略不计,但对于像暗能量泛型体原先的超密度物体来说,什儿 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。

  “光是本身奇怪的东西。在好多好多 好多好多 方面,它的表现都与直觉相反,”克罗克教授说,“我们歌词 越来越想到什儿 行为也会在好多好多 物体上表现出来。好多好多 好多好多 我们歌词 的研究显示,没错,你会在原先物体上看多它。”

  真是暗能量泛型体仍然居于假设阶段,但它们的居于将能够为物理学家解开好多好多 谜团。累似 ,2016年,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)的科学家报告称,我们歌词 首次观测到一一有一个黑洞合并产生的引力波。然而,我们歌词 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。为了解释什儿 难题,LIGO团队不得不将什儿 个黑洞的起源定位在一一有一个所谓的“低金属丰度”空间,那里比氢和氦更重的元素含量较低,好多好多 好多好多 非常罕见。

  然而,愿因什儿 个黑洞实际上是暗能量泛型体,那它们的奇怪质量就还前要简单地得到解释:它们自形成以来愿因宇宙膨胀而获得了质量。“我们歌词 的研究表明,愿因真是居于暗能量泛型体,越来越它们很容易愿因目前所观测到的难题,而什么难题还不足令人信服的解释,”克罗克和韦纳教授说,“我们歌词 预测了暗能量泛型体愿因愿因的好多好多 好多好多 观测结果,也包括好多好多 将其排除在外的具体情况。我们歌词 才如果迈出第一步。”

  然而,好多好多 好多好多 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,他也认为探索什儿 愿因性是有价值的。

  “我喜欢寻找黑洞的替代理论,这会迫使我们歌词 加强黑洞的范式,”卡多索教授说,“好多好多 好多好多 ,愿因我们歌词 不去寻找,有时就没能有所发现。”

  克罗克等研究人员将我们歌词 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。

  什么是暗能量?

  物理学家用暗能量来描述本身神秘的“东西”,它会愿因宇宙中居于不寻常的难题。宇宙中充满了物质,而万有引力将所有物质拉在一起去。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,如果如果,宇宙的膨胀带宽实际上比今天慢得多。

  好多好多 好多好多 ,宇宙的膨胀并越来越像我们歌词 所想的那样,愿因引力作用而越来越慢(毕竟大爆炸愿因过去了近140亿年),相反,宇宙随时间推移在不断加速膨胀。越来越人预料到什儿 点,也越来越人知道怎么解释。但科学家认为,一定是什么东西引起什儿 难题。

  在主流理论中,暗能量是本身作用于时光里里内部人员本身的能量,也都在均匀的负压力,会愿因时光里里内部人员膨胀。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,暗能量大概居于宇宙68.3%的质能。