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以前是暗能量团,之类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,得出了之类结论。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,使其附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以前拥有暗能量的核心。

  那此所谓的“暗能量泛型体”(GEODEs)起来就像有一一八个黑洞(如图),但这么有一一八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,暗能量均匀地存在于宇宙中,但在1966年,一位俄罗斯科学家提出了有一一八个激进的理论,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,那我的暗能量天体完正符合宇宙膨胀的方程。当然,目前那此天体只存在于理论上,它们的奇社会形态质(比如在宇宙膨胀时获得质量)这么解释或多或少未解之谜。之类,以前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,而且 随着时间的流逝,膨胀的速度这么快

  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,这么必要考虑中子星和黑洞等超高密度孤立天体的组织组织结构性质,而是这么将物质当作是均匀分布的。

  然而,克罗克和韦纳教授发现,这么从数学上考虑那此超高密度区域,并能准确认识到它们对宇宙的影响。“亲戚朋友证明了这么有本身最好的方式这么正确地(构建那此方程),”克罗克教授在接受媒体采访时表示,“以前你用的最好的方式正确,你就会发现或多或少有趣的事情。”

  “500年来,亲戚朋友一个劲在有本身假设下进行研究,即宇宙大体上不受任何有一一八个小区域的具体细节影响,”克罗克教授说,“现在很清楚,广义相对论这么将坍缩的恒星——和火奴鲁鲁的大小差不多——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),以前将碰撞的黑洞改为暗能量泛型体,其质量变化以前更容易解释

  这两位科学家认为,黑洞实际上以前是暗能量的超高密度团块,而非拥有有一一八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。

  暗能量是有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,暗能量是光阴里的有本身固有属性,均匀地存在于整个宇宙中,而完正都是集中于有本身暗能量泛型体。

  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,他认为之类天体是由非常大的恒星坍缩形成的。以前暗能量泛型体存在,那它们就这么中有 所有的暗能量,并解释为那此宇宙似乎在加速膨胀。“以前亲戚朋友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,即使宇宙膨胀意味着着着它们这么物质可供消耗。

  亲戚朋友也这么观察到光有之类但相反的大问题。当所经过的空间膨胀时,光会以有本身叫做红移的效应抛下能量,而对物质而言,则会抛下质量。实在之类效应很微小,几乎这么忽略不计,但对于像暗能量泛型体那我的超密度物体来说,之类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,它会获得而完正都是抛下质量或能量。

  “光是有本身奇怪的东西。在而是方面,它的表现都与直觉相反,”克罗克教授说,“亲戚朋友这么想到之类行为也会在或多或少物体上表现出来。而且 亲戚朋友的研究显示,没错,而且你在那我物体上看到它。”

  实在暗能量泛型体仍然存在假设阶段,但它们的存在将助于为物理学家解开或多或少谜团。之类,2016年,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)的科学家报告称,朋友首次观测到有一一八个黑洞合并产生的引力波。然而,朋友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。为了解释之类大问题,LIGO团队不得不将这有一一八个黑洞的起源定位在有一一八个所谓的“低金属丰度”空间,那里比氢和氦更重的元素含量较低,而且 非常罕见。

  然而,以前这有一一八个黑洞实际上是暗能量泛型体,那它们的奇怪质量就这么简单地得到解释:它们自形成以来以前宇宙膨胀而获得了质量。“亲戚朋友的研究表明,以前实在存在暗能量泛型体,这么它们很容易意味着着着目前所观测到的大问题,而那此大问题还不足英文令人信服的解释,”克罗克和韦纳教授说,“亲戚朋友预测了暗能量泛型体以前意味着着着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汇报。亲戚朋友才以前迈出第一步。”

  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,他也认为探索之类以前性是有价值的。

  “我喜欢寻找黑洞的替代理论,这会迫使亲戚朋友加强黑洞的范式,”卡多索教授说,“而且 ,以前亲戚朋友不去寻找,有时就不难 有所发现。”

  克罗克等研究人员将朋友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有本身神秘的“东西”,它会意味着着着宇宙中存在不寻常的大问题。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,时候以前,宇宙的膨胀速度实际上比今天慢得多。

  而且 ,宇宙的膨胀并这么像亲戚朋友所想的那样,以前引力作用而这么慢(毕竟大爆炸以前过去了近140亿年),相反,宇宙随时间推移在不断加速膨胀。这么人预料到之类点,也这么人知道怎么解释。但科学家认为,一定是那此东西引起之类大问题。

  在主流理论中,暗能量是有本身作用于光阴里社会形态有本身的能量,而且 是均匀的负压力,会意味着着着光阴里社会形态膨胀。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,暗能量大约存在宇宙68.3%的质能。