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,有些黑洞实际上为什让是暗能量团,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,有些看起来像黑洞的物体为什让拥有暗能量的核心。

  哪几个所谓的“暗能量泛型体”(GEODEs)起来就像有有另还有一个多 黑洞(如图),但必须 有有另还有一个多 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几个宇宙的膨胀率在不断增加。主流理论认为,暗能量均匀地指在于宇宙中,但在1966年,一位俄罗斯科学家提出了有有另还有一个多 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,时候的暗能量天体全部符合宇宙膨胀的方程。当然,目前哪几个天体只指在于理论上,它们的奇特性质(比如在宇宙膨胀时获得质量)还要能解释有些未解之谜。例如,为什让碰撞的黑洞由暗能量构成,必须 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,为什让随着时间的流逝,膨胀的强度必须 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,必须 必要考虑中子星和黑洞等超高密度孤立天体的內部性质,时候 我还要能将物质当作是均匀分布的。

  然而,克罗克和韦纳教授发现,时需从数学上考虑哪几个超高密度区域,要能准确认识到它们对宇宙的影响。“大伙儿证明了必须有一种最好的法律法律法律依据还要能正确地(构建哪几个方程),”克罗克教授在接受媒体采访时表示,“为什不想用的最好的法律法律法律依据正确,你就会发现有些有趣的事情。”

  “80年来,大伙儿经常在有一种假设下进行研究,即宇宙大体上不受任何有有另还有一个多 小区域的具体细节影响,”克罗克教授说,“现在很清楚,广义相对论还要能将坍缩的恒星——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),为什让将碰撞的黑洞改为暗能量泛型体,其质量变化为什让更容易解释

  这两位科学家认为,黑洞实际上为什让是暗能量的超高密度团块,而非拥有有有另还有一个多 引力变得无穷大的奇点,哪几个暗能量团被称为“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,从而解释宇宙为哪几个在加速膨胀。在目前广为接受的模型中,暗能量是岁月的有一种固有属性,均匀地指在于整个宇宙中,而就有集中于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,他认为这种 天体是由非常大的恒星坍缩形成的。为什让暗能量泛型体指在,那它们就还要能含高所有的暗能量,并解释为哪几个宇宙似乎在加速膨胀。“为什让大伙儿认为的黑洞实际上必须 奇点,必须 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,即使宇宙膨胀导致 分析它们必须 物质可供消耗。

  大伙儿也还要能观察到光有例如但相反的问题报告 。当所经过的空间膨胀时,光会以有一种叫做红移的效应被抛弃能量,而对物质而言,则会被抛弃质量。真是这种 效应很微小,几乎还要能忽略不计,但对于像暗能量泛型体时候的超密度物体来说,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,它会获得而就有被抛弃质量或能量。

  “光是有一种奇怪的东西。在时候 方面,它的表现都与直觉相反,”克罗克教授说,“大伙儿必须 想到这种 行为也会在有些物体上表现出来。为什让大伙儿的研究显示,没错,给你在时候物体上看多它。”

  真是暗能量泛型体仍然指在假设阶段,但它们的指在将能够为物理学家解开有些谜团。例如,2016年,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)的科学家报告称,大伙儿首次观测到有有另还有一个多 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 问题报告 ,LIGO团队不得不将这有有另还有一个多 黑洞的起源定位在有有另还有一个多 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,为什让非常罕见。

  然而,为什让这有有另还有一个多 黑洞实际上是暗能量泛型体,那它们的奇怪质量就还要能简单地得到解释:它们自形成以来为什让宇宙膨胀而获得了质量。“大伙儿的研究表明,为什让真是指在暗能量泛型体,必须 它们很容易导致 分析目前所观测到的问题报告 ,而哪几个问题报告 还缺乏令人信服的解释,”克罗克和韦纳教授说,“大伙儿预测了暗能量泛型体为什让导致 分析的有些有些观测结果,也包括有些将其排除在外的情况。大伙儿才时候迈出第一步。”

  然而,有些有些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 为什让性是有价值的。

  “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,“为什让,为什让大伙儿不去寻找,有时就好快有所发现。”

  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。

  哪几个是暗能量?

  物理学家用暗能量来描述有一种神秘的“东西”,它会导致 分析宇宙中指在不寻常的问题报告 。宇宙中充满了物质,而万有引力将所有物质拉在一块儿。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,时候时候,宇宙的膨胀强度实际上比今天慢得多。

  为什让,宇宙的膨胀并必须 像大伙儿所想的那样,为什让引力作用而必须 慢(毕竟大爆炸为什让过去了近140亿年),相反,宇宙随时间推移在不断加速膨胀。必须 人预料到这种 点,也必须 人知道怎样才能解释。但科学家认为,一定是哪几个东西引起这种 问题报告 。

  在主流理论中,暗能量是有一种作用于岁月特性有一种的能量,为什让是均匀的负压力,会导致 分析岁月特性膨胀。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,暗能量要花费指在宇宙68.3%的质能。