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,一点黑洞实际上机会是暗能量团,并与非 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,得出了并与非 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,使其俯近的空间和时间弯曲。然而,在这项新研究中,研究人员提出,一点看起来像黑洞的物体机会拥有暗能量的核心。

  哪此所谓的“暗能量泛型体”(GEODEs)起来就像1个黑洞(如图),但那么1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此宇宙的膨胀率在不断增加。主流理论认为,暗能量均匀地所处于宇宙中,但在1966年,一位俄罗斯科学家提出了1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,从前的暗能量天体全部符合宇宙膨胀的方程。当然,目前哪此天体只所处于理论上,它们的奇特性质(比如在宇宙膨胀时获得质量)可不时要解释一点未解之谜。累似 ,机会碰撞的黑洞由暗能量构成,那么科学家在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,如何让 随着时间的流逝,膨胀的效率那么快

  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(解释了质量和能量如何扭曲空间和时间),从数学上描述了宇宙是如何膨胀的。此前,研究弗里德曼方程的科学家认为,那么必要考虑中子星和黑洞等超高密度孤立天体的内部内部结构性质,好多好多 可不时要将物质当作是均匀分布的。

  然而,克罗克和韦纳教授发现,时要从数学上考虑哪此超高密度区域,也能准确认识到它们对宇宙的影响。“亲戚朋友证明了那么并与非 法律法律法律依据可不时要正确地(构建哪此方程),”克罗克教授在接受媒体采访时表示,“机会你用的法律法律法律依据正确,你就会发现一点有趣的事情。”

  “500年来,亲戚朋友总是在并与非 假设下进行研究,即宇宙大体上不受任何1个小区域的具体细节影响,”克罗克教授说,“现在很清楚,广义相对论可不时要将坍缩的恒星——和火奴鲁鲁的大小差不要 ——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),机会将碰撞的黑洞改为暗能量泛型体,其质量变化机会更容易解释

  这两位科学家认为,黑洞实际上机会是暗能量的超高密度团块,而非拥有1个引力变得无穷大的奇点,哪此暗能量团被称为“暗能量泛型体”(Generic Objects of Dark Energy),简称GEODEs。

  暗能量是并与非 假想的能量形式,能对宇宙施加负压,抵消引力的影响,从而解释宇宙为哪此在加速膨胀。在目前广为接受的模型中,暗能量是时光图片 里的并与非 固有属性,均匀地所处于整个宇宙中,而与非 集中于并与非 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,他认为并与非 天体是由非常大的恒星坍缩形成的。机会暗能量泛型体所处,那它们就可不时要含高所有的暗能量,并解释为哪此宇宙似乎在加速膨胀。“机会亲戚朋友认为的黑洞实际上那么奇点,那么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着 它们那么物质可供消耗。

  亲戚朋友也可不时要观察到光有累似 但相反的问题。当所经过的空间膨胀时,光会以并与非 叫做红移的效应失去能量,而对物质而言,则会失去质量。并非 并与非 效应很微小,几乎可不时要忽略不计,但对于像暗能量泛型体从前的超密度物体来说,并与非 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,它会获得而与非 失去质量或能量。

  “光是并与非 奇怪的东西。在好多好多 方面,它的表现都与直觉相反,”克罗克教授说,“亲戚朋友那么想到并与非 行为也会在一点物体上表现出来。如何让 亲戚朋友的研究显示,没错,让人在从前物体上看得人它。”

  并非 暗能量泛型体仍然所处假设阶段,但它们的所处将有有利于为物理学家解开一点谜团。累似 ,2016年,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)的科学家报告称,朋友首次观测到1个黑洞合并产生的引力波。然而,朋友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。为了解释并与非 问题,LIGO团队不得不将你这种 个黑洞的起源定位在1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,如何让 非常罕见。

  然而,机会你这种 个黑洞实际上是暗能量泛型体,那它们的奇怪质量就可不时要简单地得到解释:它们自形成以来机会宇宙膨胀而获得了质量。“亲戚朋友的研究表明,机会并非 所处暗能量泛型体,那么它们很容易意味着着 目前所观测到的问题,而哪此问题还缺乏令人信服的解释,”克罗克和韦纳教授说,“亲戚朋友预测了暗能量泛型体机会意味着着 的一点一点观测结果,也包括一点将其排除在外的情形。亲戚朋友才完后 迈出第一步。”

  然而,一点一点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,他也认为探索并与非 机会性是有价值的。

  “我喜欢寻找黑洞的替代理论,这会迫使亲戚朋友加强黑洞的范式,”卡多索教授说,“如何让 ,机会亲戚朋友不去寻找,有时就很难有所发现。”

  克罗克等研究人员将朋友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。

  哪此是暗能量?

  物理学家用暗能量来描述并与非 神秘的“东西”,它会意味着着 宇宙中所处不寻常的问题。宇宙中充满了物质,而万有引力将所有物质拉在一起去。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,并且完后 ,宇宙的膨胀效率实际上比今天慢得多。

  如何让 ,宇宙的膨胀并那么像亲戚朋友所想的那样,机会引力作用而那么慢(毕竟大爆炸机会过去了近140亿年),相反,宇宙随时间推移在不断加速膨胀。没村里人 预料到并与非 点,也没村里人 知道如何解释。但科学家认为,一定是哪此东西引起并与非 问题。

  在主流理论中,暗能量是并与非 作用于时光图片 里特性并与非 的能量,如何让 是均匀的负压力,会意味着着 时光图片 里特性膨胀。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,暗能量相当于所处宇宙68.3%的质能。