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,其他黑洞实际上原因分析是暗能量团,这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,得出了这种结论。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,其他看起来像黑洞的物体原因分析拥有暗能量的核心。

  这种所谓的“暗能量泛型体”(GEODEs)起来就像另另4个黑洞(如图),但没另另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种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另另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,曾经的暗能量天体详细符合宇宙膨胀的方程。当然,目前这种天体只趋于稳定于理论上,它们的奇社会形态质(比如在宇宙膨胀时获得质量)可不才能解释其他未解之谜。例如 ,原因分析碰撞的黑洞由暗能量构成,那么科学家在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,过后 随着时间的流逝,膨胀的速率单位单位那么快

  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样才能扭曲空间和时间),从数学上描述了宇宙是怎样才能膨胀的。此前,研究弗里德曼方程的科学家认为,那么必要考虑中子星和黑洞等超高密度孤立天体的内控 性质,什么都我可不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,需要从数学上考虑这种超高密度区域,才能准确认识到它们对宇宙的影响。“大伙儿 证明了只有并就有最好的办法可不才能正确地(构建这种方程),”克罗克教授在接受媒体采访时表示,“原因分析你用的最好的办法正确,你就会发现其他有趣的事情。”

  “50年来,大伙儿 总是 在并就有假设下进行研究,即宇宙大体上不受任何另另4个小区域的具体细节影响,”克罗克教授说,“现在很清楚,广义相对论可不才能将坍缩的恒星——和火奴鲁鲁的大小差那么来太大——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),原因分析将碰撞的黑洞改为暗能量泛型体,其质量变化原因分析更容易解释

  这两位科学家认为,黑洞实际上原因分析是暗能量的超高密度团块,而非拥另另4个引力变得无穷大的奇点,这种暗能量团被称为“暗能量泛型体”(Generic Objects of Dark Energy),简称GEODEs。

  暗能量是并就有假想的能量形式,能对宇宙施加负压,抵消引力的影响,从而解释宇宙为这种在加速膨胀。在目前广为接受的模型中,暗能量是时光的并就有固有属性,均匀地趋于稳定于整个宇宙中,而就有集中于并就有暗能量泛型体。

  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,他认为这种天体是由非常大的恒星坍缩形成的。原因分析暗能量泛型体趋于稳定,那它们就可不才能蕴含所有的暗能量,并解释为这种宇宙似乎在加速膨胀。“原因分析大伙儿 认为的黑洞实际上那么奇点,那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,即使宇宙膨胀原因分析它们那么物质可供消耗。

  大伙儿 也可不才能观察到光有例如 但相反的疑问图片。当所经过的空间膨胀时,光会以并就有叫做红移的效应抛弃能量,而对物质而言,则会抛弃质量。虽然 这种效应很微小,几乎可不才能忽略不计,但对于像暗能量泛型体曾经的超密度物体来说,这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,它会获得而就有抛弃质量或能量。

  “光是并就有奇怪的东西。在什么都方面,它的表现都与直觉相反,”克罗克教授说,“大伙儿 那么想到这种行为也会在其他物体上表现出来。过后 大伙儿 的研究显示,没错,我应该 在曾经物体上看得人它。”

  虽然 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有有助于于为物理学家解开其他谜团。例如 ,2016年,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)的科学家报告称,大伙儿 首次观测到另另4个黑洞合并产生的引力波。然而,大伙儿 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。为了解释这种疑问图片,LIGO团队不得不将这两个多黑洞的起源定位在另另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,过后 非常罕见。

  然而,原因分析这两个多黑洞实际上是暗能量泛型体,那它们的奇怪质量就可不才能简单地得到解释:它们自形成以来原因分析宇宙膨胀而获得了质量。“大伙儿 的研究表明,原因分析虽然 趋于稳定暗能量泛型体,那么它们很容易原因分析目前所观测到的疑问图片,而这种疑问图片还匮乏令人信服的解释,”克罗克和韦纳教授说,“大伙儿 预测了暗能量泛型体原因分析原因分析的其他其他观测结果,也包括其他将其排除在外的情況。大伙儿 才过后迈出第一步。”

  然而,其他其他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,他也认为探索这种原因分析性是有价值的。

  “我喜欢寻找黑洞的替代理论,这会迫使大伙儿 加强黑洞的范式,”卡多索教授说,“过后 ,原因分析大伙儿 不去寻找,有时就先要有所发现。”

  克罗克等研究人员将大伙儿 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。

  这种是暗能量?

  物理学家用暗能量来描述并就有神秘的“东西”,它会原因分析宇宙中趋于稳定不寻常的疑问图片。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,过后过后,宇宙的膨胀速率单位单位实际上比今天慢得多。

  过后 ,宇宙的膨胀并那么像大伙儿 所想的那样,原因分析引力作用而那么慢(毕竟大爆炸原因分析过去了近140亿年),相反,宇宙随时间推移在不断加速膨胀。那么人预料到这种点,也那么人知道怎样才能解释。但科学家认为,一定是这种东西引起这种疑问图片。

  在主流理论中,暗能量是并就有作用于时光社会形态并就有的能量,过后 是均匀的负压力,会原因分析时光社会形态膨胀。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,暗能量合适趋于稳定宇宙68.3%的质能。