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,某些黑洞实际上意味着着是暗能量团,一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,得出了一种结论。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,使其附近的空间和时间弯曲。然而,在这项新研究中,研究人员提出,某些看起来像黑洞的物体意味着着拥有暗能量的核心。

  哪些地方地方所谓的“暗能量泛型体”(GEODEs)起来就像一个黑洞(如图),但不难 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哪些地方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,一个的暗能量天体完正符合宇宙膨胀的方程。当然,目前哪些地方地方天体只处于于理论上,它们的奇特征质(比如在宇宙膨胀时获得质量)可不可不都可否 解释某些未解之谜。之类,意味着着碰撞的黑洞由暗能量构成,不难 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,某些随着时间的流逝,膨胀的带宽不难 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可否 扭曲空间和时间),从数学上描述了宇宙是怎么可否 膨胀的。此前,研究弗里德曼方程的科学家认为,不难 必要考虑中子星和黑洞等超高密度孤立天体的內部性质,太满我可不可不都可否 将物质当作是均匀分布的。

  然而,克罗克和韦纳教授发现,不能 从数学上考虑哪些地方地方超高密度区域,不能准确认识到它们对宇宙的影响。“大伙证明了可不可不都可否 了一种法律法律依据可不可不都可否 正确地(构建哪些地方地方方程),”克罗克教授在接受媒体采访时表示,“意味着着你用的法律法律依据正确,你就会发现某些有趣的事情。”

  “150年来,大伙经常在一种假设下进行研究,即宇宙大体上不受任何一个小区域的具体细节影响,”克罗克教授说,“现在很清楚,广义相对论可不可不都可否 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),意味着着将碰撞的黑洞改为暗能量泛型体,其质量变化意味着着更容易解释

  这两位科学家认为,黑洞实际上意味着着是暗能量的超高密度团块,而非拥一个引力变得无穷大的奇点,哪些地方地方暗能量团被称为“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,从而解释宇宙为哪些地方在加速膨胀。在目前广为接受的模型中,暗能量是年华图片 的一种固有属性,均匀地处于于整个宇宙中,而完正有的是集中于一种暗能量泛型体。

  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,他认为一种天体是由非常大的恒星坍缩形成的。意味着着暗能量泛型体处于,那它们就可不可不都可否 蕴藏所有的暗能量,并解释为哪些地方宇宙似乎在加速膨胀。“意味着着大伙认为的黑洞实际上不难 奇点,不难 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,即使宇宙膨胀意味着它们不难 物质可供消耗。

  大伙也可不可不都可否 观察到光有之类但相反的疑问。当所经过的空间膨胀时,光会以一种叫做红移的效应遗弃能量,而对物质而言,则会遗弃质量。其实一种效应很微小,几乎可不可不都可否 忽略不计,但对于像暗能量泛型体一个的超密度物体来说,一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,它会获得而完正有的是遗弃质量或能量。

  “光是一种奇怪的东西。在太满方面,它的表现都与直觉相反,”克罗克教授说,“大伙不难 想到一种行为也会在某些物体上表现出来。某些大伙的研究显示,没错,给你在一个物体上看一遍它。”

  其实暗能量泛型体仍然处于假设阶段,但它们的处于将能够为物理学家解开某些谜团。之类,2016年,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)的科学家报告称,大伙首次观测到一个黑洞合并产生的引力波。然而,大伙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。为了解释一种疑问,LIGO团队不得不将这些个黑洞的起源定位在一个所谓的“低金属丰度”空间,那里比氢和氦更重的元素含量较低,某些非常罕见。

  然而,意味着着这些个黑洞实际上是暗能量泛型体,那它们的奇怪质量就可不可不都可否 简单地得到解释:它们自形成以来意味着着宇宙膨胀而获得了质量。“大伙的研究表明,意味着着其实处于暗能量泛型体,不难 它们很容易意味着目前所观测到的疑问,而哪些地方地方疑问还不足令人信服的解释,”克罗克和韦纳教授说,“大伙预测了暗能量泛型体意味着着意味着的某些某些观测结果,也包括某些将其排除在外的情况报告。大伙才前一天迈出第一步。”

  然而,某些某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,他也认为探索一种意味着着性是有价值的。

  “我喜欢寻找黑洞的替代理论,这会迫使大伙加强黑洞的范式,”卡多索教授说,“某些,意味着着大伙不去寻找,有时就不难 有所发现。”

  克罗克等研究人员将大伙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。

  哪些地方是暗能量?

  物理学家用暗能量来描述一种神秘的“东西”,它会意味着宇宙中处于不寻常的疑问。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,然后 前一天,宇宙的膨胀带宽实际上比今天慢得多。

  某些,宇宙的膨胀并不难 像大伙所想的那样,意味着着引力作用而不难 慢(毕竟大爆炸意味着着过去了近140亿年),相反,宇宙随时间推移在不断加速膨胀。不难 人预料到一种点,然后难 人知道怎么可否 解释。但科学家认为,一定是哪些地方东西引起一种疑问。

  在主流理论中,暗能量是一种作用于年华图片 特征一种的能量,某些是均匀的负压力,会意味着年华图片 特征膨胀。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,暗能量相当于处于宇宙68.3%的质能。