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,已经 黑洞实际上意味是暗能量团,你是什么 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,得出了你是什么 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,使其符近的空间和时间弯曲。然而,在这项新研究中,研究人员提出,已经 看起来像黑洞的物体意味拥有暗能量的核心。

  哪此所谓的“暗能量泛型体”(GEODEs)起来就像一个多多黑洞(如图),但没一个多多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,暗能量均匀地趋于稳定于宇宙中,但在1966年,一位俄罗斯科学家提出了一个多多激进的理论,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,这样 的暗能量天体完整篇 符合宇宙膨胀的方程。当然,目前哪此天体只趋于稳定于理论上,它们的奇价值形式质(比如在宇宙膨胀时获得质量)都需用解释已经 未解之谜。这类,意味碰撞的黑洞由暗能量构成,这样科学家在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,已经 随着时间的流逝,膨胀的速度这样快

  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,这样必要考虑中子星和黑洞等超高密度孤立天体的內部性质,而是都需用将物质当作是均匀分布的。

  然而,克罗克和韦纳教授发现,需用从数学上考虑哪此超高密度区域,能够准确认识到它们对宇宙的影响。“大伙儿证明了能够否一种 土办法都需用正确地(构建哪此方程),”克罗克教授在接受媒体采访时表示,“意味你用的土办法正确,你就会发现已经 有趣的事情。”

  “200年来,大伙儿总爱在一种 假设下进行研究,即宇宙大体上不受任何一个多多小区域的具体细节影响,”克罗克教授说,“现在很清楚,广义相对论都需用将坍缩的恒星——和火奴鲁鲁的大小差太大——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),意味将碰撞的黑洞改为暗能量泛型体,其质量变化意味更容易解释

  这两位科学家认为,黑洞实际上意味是暗能量的超高密度团块,而非拥一个多多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,从而解释宇宙为哪此在加速膨胀。在目前广为接受的模型中,暗能量是光阴的一种 固有属性,均匀地趋于稳定于整个宇宙中,而就有集中于一种 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,他认为你是什么 天体是由非常大的恒星坍缩形成的。意味暗能量泛型体趋于稳定,那它们就都需用包含所有的暗能量,并解释为哪此宇宙似乎在加速膨胀。“意味大伙儿认为的黑洞实际上这样奇点,这样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这样物质可供消耗。

  大伙儿也都需用观察到光有这类但相反的问提。当所经过的空间膨胀时,光会以一种 叫做红移的效应抛弃能量,而对物质而言,则会抛弃质量。我确实你是什么 效应很微小,几乎都需用忽略不计,但对于像暗能量泛型体这样 的超密度物体来说,你是什么 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,它会获得而就有抛弃质量或能量。

  “光是一种 奇怪的东西。在而是方面,它的表现都与直觉相反,”克罗克教授说,“大伙儿这样想到你是什么 行为也会在已经 物体上表现出来。已经 大伙儿的研究显示,没错,让你在这样 物体上看过它。”

  我确实暗能量泛型体仍然趋于稳定假设阶段,但它们的趋于稳定将能够为物理学家解开已经 谜团。这类,2016年,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)的科学家报告称,大伙儿首次观测到一个多多黑洞合并产生的引力波。然而,大伙儿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。为了解释你是什么 问提,LIGO团队不得不将你是什么个多多黑洞的起源定位在一个多多所谓的“低金属丰度”空间,那里比氢和氦更重的元素含量较低,已经 非常罕见。

  然而,意味你是什么个多多黑洞实际上是暗能量泛型体,那它们的奇怪质量就都需用简单地得到解释:它们自形成以来意味宇宙膨胀而获得了质量。“大伙儿的研究表明,意味我我确实趋于稳定暗能量泛型体,这样它们很容易意味目前所观测到的问提,而哪此问提还不足英文令人信服的解释,”克罗克和韦纳教授说,“大伙儿预测了暗能量泛型体意味意味的已经 已经 观测结果,也包括已经 将其排除在外的情况表。大伙儿才完后 迈出第一步。”

  然而,已经 已经 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,他也认为探索你是什么 意味性是有价值的。

  “我喜欢寻找黑洞的替代理论,这会迫使大伙儿加强黑洞的范式,”卡多索教授说,“已经 ,意味大伙儿不去寻找,有时就没能有所发现。”

  克罗克等研究人员将大伙儿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一种 神秘的“东西”,它会意味宇宙中趋于稳定不寻常的问提。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,已经 完后 ,宇宙的膨胀速度实际上比今天慢得多。

  已经 ,宇宙的膨胀并这样像大伙儿所想的那样,意味引力作用而这样慢(毕竟大爆炸意味过去了近140亿年),相反,宇宙随时间推移在不断加速膨胀。这样人预料到你是什么 点,也这样人知道如何解释。但科学家认为,一定是哪此东西引起你是什么 问提。

  在主流理论中,暗能量是一种 作用于光阴价值形式一种 的能量,已经 是均匀的负压力,会意味光阴价值形式膨胀。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,暗能量为宜趋于稳定宇宙68.3%的质能。