从原始黑洞形成到探索暗物质的新线索

gongjingwe

暗物质是由原始宇宙中形成而非恒星黑洞组成的。原始黑洞（宇宙学家称之为PBH）是在大爆炸后仅几秒钟就形成的物体，许多研究人员认为它是解释暗物质性质的主要候选者之一。

原始黑洞目前仍然是假想的物体，但它们是在原始宇宙的一些模型中设想的。

最初由史蒂芬史蒂芬霍金于1971年提出，近年来，它们又重新成为解释暗物质的根源信息。这大约占宇宙中所有物质的80%，因此，解释其中的一小部分将是一项重大成就。

宇宙森林和“蜘蛛”网

研究人员试图通过分析极远类星体发出的光与宇宙网（由气体和暗物质组成的丝网）的相互作用，更好地描述与它们的存在有关的几个参数（特别是质量和丰度）。

在这种密集的编织中，学者们集中研究了光子与宇宙细丝中的氢的相互作用，这种相互作用呈现出与暗物质的基本性质密切相关的特征。

原始黑洞

利用超级计算机与天文望远镜进行的模拟能够再现光子和氢之间的相互作用，并与凯克望远镜（夏威夷）探测到的“真实”相互作用进行了比较。研究人员随后能够追踪原始黑洞的一些特性，以了解它们存在的影响。

凯克天文望远镜

研究人员用计算机模拟了中性氢在亚星系尺度上的分布，它以吸收线的形式出现在遥远的辐射源的光谱中。

科学家将模拟的结果与观测到的数据进行比较，就可以确定原始黑洞的质量和丰度的极限，并确定这些“候选者”是否可以在何种程度上构成暗物质。

暗物质

这项研究的结果似乎不利于所有暗物质都是由某种类型的原始黑洞（质量大于太阳质量50倍的黑洞）组成的情况，但并不完全排除它们可能构成黑洞的一部分。

科学家已经开发了一种新的方法，可以方便而有效地探索标准宇宙学模型的替代方案，根据这种方案，暗物质将由称为wimps（弱相互作用的大质量粒子）的粒子组成。

这些结果对于构建新的理论模型和发展关于暗物质性质的新假设都很重要，为追踪复杂的路径以理解宇宙中最大的奥秘提供了更精确的指示。


原文地址：今日头条