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,有些黑洞实际上将会是暗能量团,有些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,得出了有些结论。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将会拥有暗能量的核心。

  什么所谓的“暗能量泛型体”(GEODEs)起来就像有有另一个 黑洞(如图),但太难 有另一个 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甚宇宙的膨胀率在不断增加。主流理论认为,暗能量均匀地处于于宇宙中,但在1966年,一位俄罗斯科学家提出了有有另一个 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,随后的暗能量天体详细符合宇宙膨胀的方程。当然,目前什么天体只处于于理论上,它们的奇价值形式质(比如在宇宙膨胀时获得质量)还可不可不后能 解释有些未解之谜。类式,将会碰撞的黑洞由暗能量构成,太难 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,随后 随着时间的流逝,膨胀的效率太难 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,太难 必要考虑中子星和黑洞等超高密度孤立天体的內部性质,要是还可不可不后能 将物质当作是均匀分布的。

  然而,克罗克和韦纳教授发现,才能 从数学上考虑什么超高密度区域,才能准确认识到它们对宇宙的影响。“当当我门 证明了必须五种法律法律依据还可不可不后能 正确地(构建什么方程),”克罗克教授在接受媒体采访时表示,“将会你用的法律法律依据正确,你就会发现有些有趣的事情。”

  “400年来,当当我门 老是在五种假设下进行研究,即宇宙大体上不受任何有有另一个 小区域的具体细节影响,”克罗克教授说,“现在很清楚,广义相对论还可不可不后能 将坍缩的恒星——和火奴鲁鲁的大小差太满——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),将会将碰撞的黑洞改为暗能量泛型体,其质量变化将会更容易解释

  这两位科学家认为,黑洞实际上将会是暗能量的超高密度团块,而非拥有有另一个 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。

  暗能量是五种假想的能量形式,能对宇宙施加负压,抵消引力的影响,从而解释宇宙为甚在加速膨胀。在目前广为接受的模型中,暗能量是旧旧时光 的五种固有属性,均匀地处于于整个宇宙中,而也有集中于五种暗能量泛型体。

  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,他认为有些天体是由非常大的恒星坍缩形成的。将会暗能量泛型体处于,那它们就还可不可不后能 包含所有的暗能量,并解释为甚宇宙似乎在加速膨胀。“将会当当我门 认为的黑洞实际上太难 奇点,太难 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,即使宇宙膨胀意味它们太难 物质可供消耗。

  当当我门 才还可不可不后能 观察到光有类式但相反的问題。当所经过的空间膨胀时,光会以五种叫做红移的效应抛妻弃子能量,而对物质而言,则会抛妻弃子质量。嘴笨 有些效应很微小,几乎还可不可不后能 忽略不计,但对于像暗能量泛型体随后的超密度物体来说,有些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,它会获得而也有抛妻弃子质量或能量。

  “光是五种奇怪的东西。在有些方面,它的表现都与直觉相反,”克罗克教授说,“当当我门 太难 想到有些行为也会在有些物体上表现出来。随后 当当我门 的研究显示,没错,我应该 在随后物体上看完它。”

  嘴笨 暗能量泛型体仍然处于假设阶段,但它们的处于将促使为物理学家解开有些谜团。类式,2016年,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)的科学家报告称,当当我门 首次观测到有有另一个 黑洞合并产生的引力波。然而,当当我门 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。为了解释有些问題,LIGO团队不得不将这有有另一个 黑洞的起源定位在有有另一个 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,随后 非常罕见。

  然而,将会这有有另一个 黑洞实际上是暗能量泛型体,那它们的奇怪质量就还可不可不后能 简单地得到解释:它们自形成以来将会宇宙膨胀而获得了质量。“当当我门 的研究表明,将会嘴笨 处于暗能量泛型体,太难 它们很容易意味目前所观测到的问題,而什么问題还过高 令人信服的解释,”克罗克和韦纳教授说,“当当我门 预测了暗能量泛型体将会意味的有些有些观测结果,也包括有些将其排除在外的情況。当当我门 才随后迈出第一步。”

  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,他也认为探索有些将会性是有价值的。

  “我喜欢寻找黑洞的替代理论,这会迫使当当我门 加强黑洞的范式,”卡多索教授说,“随后 ,将会当当我门 不去寻找,有时就太难有所发现。”

  克罗克等研究人员将当当我门 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五种神秘的“东西”,它会意味宇宙中处于不寻常的问題。宇宙中充满了物质,而万有引力将所有物质拉在一同。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,随后随后,宇宙的膨胀效率实际上比今天慢得多。

  随后 ,宇宙的膨胀并太难 像当当我门 所想的那样,将会引力作用而太难 慢(毕竟大爆炸将会过去了近140亿年),相反,宇宙随时间推移在不断加速膨胀。太难 人预料到有些点,也太难 人知道怎么解释。但科学家认为,一定是什么东西引起有些问題。

  在主流理论中,暗能量是五种作用于旧旧时光 价值形式五种的能量,随后 是均匀的负压力,会意味旧旧时光 价值形式膨胀。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,暗能量大慨处于宇宙68.3%的质能。