宇宙第一顆黑洞的起源,也許並非來自恆星的死亡,或與引力子有關

2021-01-11 騰訊網

超大質量黑洞無處不在

超大質量黑洞,幾乎位於宇宙中每個星系的中心。即使是銀河系也有這樣一個龐然大物,它的質量是太陽的400萬倍,被稱為人馬座A*。

假設的粒子團「引力子」與黑洞起源

關於宇宙中超大黑洞的起源,一直令一些天文學家們感到疑惑, 一項新的研究提出了一個有趣的起源故事,那就是第一個黑洞不是來自恆星,而是來自被稱為「引力子」的超奇異、假設的粒子團,它們是在大爆炸最初的混沌年代倖存下來的。這是很奇怪的,因為根據理論我們知道,形成黑洞的途徑是通過大質量恆星的死亡,當它們死亡時,會留下一個比太陽質量大幾倍的黑洞。

第一個超大質量黑洞的起源一直是個謎題

在早期的宇宙中,恆星本身花了上億年才首次出現。根據現代天文學理論我們知道,第一代恆星和星系旁邊就有一個超大質量的黑洞。但似乎沒有足夠的時間讓這些巨大的黑洞通過正常的恆星死亡路線形成,所以可疑之處出現了。要麼是我們不了解黑洞增長的天體物理學基礎,要麼是第一個巨大的黑洞實際上是在更早、更原始的時代形成的。這遠遠超出了目前已知物理的界限,所以理論物理學家們正努力超越這個限制。其中一個探索性的理論被稱為「超對稱性」,物理學家試圖用它解釋粒子世界的一些內部工作原理,同時預測新粒子的存在。

超對稱性中的「伴隨粒子」

在超對稱性中,標準模型(亞原子標準模型)中的每一個粒子都有一個伴隨粒子。這種配對的原因是在數學中發現的一種基本對稱。但是這種對稱性被打破了,所以超對稱性的伴隨粒子不是簡單地漂浮在世界上; 相反,由於對稱性的破壞,伴隨粒子被迫擁有難以置信的質量,以至於它們只能出現在宇宙中最高能量的反應中。雖然到目前為止,科學家們還沒有在對撞機實驗中發現任何超對稱伴隨粒子的證據,但尋找從未停止過。

某些情況下,引力子具備形成黑洞的條件

當研究還在繼續的時候,理論物理學家們把時間花在了各種超對稱的模型和可能性上。在某些情況下,有一種被稱為引力子的粒子,它本身是一種假想的攜帶引力的粒子。引力子的存在是高度推測性的,並不是基於任何現有的證據。但是一些引力子的模型賦予了它們一些非常特殊的屬性,使它們具備形成黑洞的條件。早在第一批恆星和星系出現之前,我們的宇宙就被輻射充斥著,這樣的條件適合讓引力子迅速的形成微觀黑洞,並且隨著時間的推移,微觀黑洞通過吸收輻射逐漸形成一定質量的黑洞(吸收的輻射大於霍金輻射),這時它們已經可以通過吸收正常的天體來變成超大質量黑洞。

儘管這種理論還停留在推測的階段上,但對於解釋早期宇宙中存在的大質量黑洞,是一個不錯的論據,至於引力子是否真的存在,還有待科學家們做進一步的探索。這期就到這了,朋友們我們下期見,有什麼需要探討的,咱評論區見!

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