为何暗物质不会是黑洞呢?

发布时间:2017/01/04 10:09:37 投稿: 网友投稿

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导读: 【狐狸先生的回答(241票)】: 广义上黑洞是暗物质的一种,但不是暗物质的最主要成分。黑洞一般认为还是由普通物质塌缩形成的。而宇宙中暗物质的主要成分是非重子暗物质。也就是说,大多数的暗物质和构成可见世界的普通物质不一样,不是质子,中子,电子这样的...

【狐狸先生的回答(241票)】:

广义上黑洞是暗物质的一种,但不是暗物质的最主要成分。黑洞一般认为还是由普通物质塌缩形成的。而宇宙中暗物质的主要成分是非重子暗物质。也就是说,大多数的暗物质和构成可见世界的普通物质不一样,不是质子,中子,电子这样的物质。

上世纪六十年代到七十年代,星系旋转曲线观测让天文学家相信星系中确实存在大量看不见的物质。当时天文学家曾提出黑洞,流浪的行星都可能是暗物质候选者。这类候选者有一个特点,就是体积小,很致密。人们有时统称它们为MACHO (massive compact halo object)。七十年代末,第一个引力透镜系统被发现。不久后,Bohdan Paczyński 和Charles Alcock 组成了两个独立研究组,试图用引力透镜方法搜索银河系中的MACHO。

他们的方法很巧妙,用望远镜持续观测大麦哲伦云和银河系中心恒星密集的地方。如果银河系中存在大量看不见的黑洞或者流浪木星。它们的引力透镜效应会使得远处的恒星亮度发生短暂的变化。这种效应被称作微引力透镜。

微引力透镜现象示意图。左边图中地球和黄色的恒星中间,有一个致密的天体(红色圆点)飞过。它的引力透镜效应使得恒星的视亮度突然增强后又减弱(见图右侧亮度变化曲线)。

两个项目确实都发现了大量的恒星闪烁。但分析的结果显示这种闪烁大多源于恒星的内秉变化(比如说恒星本身就是变星),或者双星绕转。只有极少的闪烁事件符合黑洞模型的预言。这说明暗物质如果存在,空间分布应该比较平缓,所以基本排除了暗物质是MACHO的可能,也就是说黑洞是不足够解释宇宙中暗物质总量的。

顺便说一句,除了微引力透镜研究,还有其他证据显示暗物质不应该是普通物质。例如,假设暗物质是普通物质,微波背景辐射上的温度涨落就显得太小,无法形成今天的宇宙结构。而非重子暗物质的存在可以解决这个问题,因为它们不和光子发生碰撞可以比普通物质更早的聚集。再比如,如果宇宙中物质全是原子物质,那么宇宙早期会形成比较多的3He, 相比之下,今天观测中看到的3He就太少了。

【杨晓堃的回答(7票)】:

因为科学是基于观测的,而不是基于造句。

【浮生若梦的回答(0票)】:

基本数论,基础逻辑都没搞定,这些科学家跟混狗有区别吗,亻家有钱,所以能玩

【DYoung的回答(1票)】:

没有任何证据,但总觉得暗物质这个假设(是的,目前还没有实验能够证明)和以前的以太是一个类型的补丁,都是在几乎完美的理论框架下出现不能完全解释的现象的时候打的一个很奇怪的补丁。

这个问题的最终解决,可能意味着物理理论的新突破。

【奥古斯都.提斯利的回答(0票)】:

一个非重子(池塘的水)

一个主要是大大的引力(一定程度上改变时间,你懂得)(漩涡)

漩涡是水但是水不是漩涡。。。不算太过明确的子集关系,壹贰叁与123的区别。。。

【突然摔倒的回答(2票)】:

原始黑洞就是我们一直找不到的“暗物质”

本周科学家们检测到 140 万年前黑洞碰撞发出的细微振动之后,第二次检测到了引力波的存在。现在物理学家们认为我们也许意外地同时找到了暗物质的存在。

暗物质约占可观测宇宙质量和能量的百分之二十六。虽然我们能够检测到引力波,但暗物质却依旧神秘,我们无法观测到它,因而赋予它 " 暗 " 之名。

但我们真的检测到了暗物质吗?美国一个科研团队分析过雷射干涉重力波天文台 ( LIGO ) 于 2015 年 12 月 26 日检测到的引力波之后,宣布这两个黑洞也许就是暗物质。

这些来自美国约翰霍普金斯大学的研究人员们表示:" 我们认为 LIGO 检测到的双黑洞也许就是暗物质的特征。"

上个月,NASA 一名科学家发表论文称原始黑洞 ( 在宇宙诞生之初就出现的黑洞 ) 也许就是我们一直能感受到但看不到的 " 暗物质 "。

多年来,科学家们一直认为暗物质是宇宙中某种神秘的大质量微粒或者轴粒子,我们能够感觉到它们但看不到这些藏身于宇宙的物质。我们做了不少研究,但实验却一直无法找到这些假设中的暗物质微粒。

现在,科学家们开始回顾宇宙初期那分布不均的质量 ( 人们一直认为这是暗物质作用的结果 ) ,并思索原始黑洞造成这些结果的可能性。研究的主要作者 Alexander Kashlinsky 表示:" 研究正在缩小暗物质微粒能够藏身的范围,由于无法找到他们,人们开始思索原始黑洞充当暗物质的可能有多大。"

到目前为止,研究表明原始黑洞与暗物质的特征非常吻合。

研究人员们检测到引力波并加以计算之后,发现这两个黑洞的质量分别是 36 和 29 个太阳质量。它们已经大到超出我们对一般恒星黑洞的理解,但它们又不够格充当超大质量黑洞。

它们符合研究人员们对原始黑洞的预期,有趣的是,它们也符合人们对暗物质的质量预测。因此,原始黑洞很有可能是暗物质候选者。

原始黑洞与恒星黑洞的不同之处不仅仅在于它们的年龄,也在于它们的形成过程。原始黑洞的存在从未得到过证实,但从我们了解的情况来看,它们的影响与我们对暗物质影响的预期一致。

约翰霍普金斯大学的研究人员已根据这些黑洞的体积和形状计算出原始黑洞形成双黑洞并最终碰撞的频率。其结果显示很有可能 LIGO 检测到的正是原始黑洞合并过程中的动静。

当然,现在就说原始黑洞是暗物质为时尚早,不过证据正在慢慢浮出表面,未来引力波的观测对找到更多证据至关重要。

来源:煎蛋

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