宇宙可能充满了古老的小黑洞。研究人员也许可以证明这一点。
这些来自最早的微型黑洞，即原始黑洞（PBH），是几十年前才梦想成真的。研究人员提出它们是对暗物质的一种解释，暗物质是一种看不见的物质，会在整个空间内施加引力。关于暗物质的大多数解释都涉及具有特殊性质的假想粒子，可帮助它们逃避检测。但是一些研究人员认为，成群的小黑洞像云一样在太空中移动，这提供了更清晰的解释。现在，一项新研究解释了这些PBH可能来自何处，以及天文学家如何发现其出生余震。
小黑洞从哪里来？
黑洞是一个奇点，是一个充满物质的空间中的无限密集点。当物质紧紧包住，引力压倒一切时，物质就会坍塌。它扭曲了时空，并被“事件视界”围绕着，这是一个球形边界区域，没有光可以越过该边界区域。
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大量的“原始”黑洞可能充满了我们的宇宙
由 拉菲Letzter -员工作家 16小时前
当心原始的黑洞。
黑洞图
图片：©Shutterstock）
宇宙可能充满了古老的小黑洞。研究人员也许可以证明这一点。
这些来自最早的微型黑洞，即原始黑洞（PBH），是几十年前才梦想成真的。研究人员提出它们是对暗物质的一种解释，暗物质是一种看不见的物质，会在整个空间内施加引力。关于暗物质的大多数解释都涉及具有特殊性质的假想粒子，可帮助它们逃避检测。但是一些研究人员认为，成群的小黑洞像云一样在太空中移动，这提供了更清晰的解释。现在，一项新研究解释了这些PBH可能来自何处，以及天文学家如何发现其出生余震。
小黑洞从哪里来？
黑洞是一个奇点，是一个充满物质的空间中的无限密集点。当物质紧紧包住，引力压倒一切时，物质就会坍塌。它扭曲了时空，并被“事件视界”围绕着，这是一个球形边界区域，没有光可以越过该边界区域。
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广义相对论定律允许黑洞以任何规模存在。用足够的力压碎一只蚂蚁，它会像星星一样坍塌成一个黑洞；它会变得非常小。
大多数PBH理论都假设这些物体具有像小行星一样的质量，并且事件范围像葡萄柚一样小。维拉诺瓦大学（Villanova University）的物理学家乔伊·尼尔森（Joey Neilsen）表示，这是一个古怪的想法，仍然处于黑洞和暗物质物理学的边缘。但是最近，随着其他暗物质理论变得空洞，一些研究人员对PBH概念进行了重新审视。
如果PBH在外面，它们必须很旧。在现代宇宙中，只有两种已知的方法可以从正常物质中产生新的黑洞：比太阳碰撞或爆炸重得多的恒星。因此，每个已知的黑洞的重量都超过整个太阳系的重量（有时更大）。
制作小黑洞需要一套其他机制和材料。
尼尔森告诉Live Science，这些成分将是“大爆炸的物质，是制造恒星和星系的物质”。
在大爆炸之后，新近扩展的宇宙充满了热的，密集的，基本上未分化的物质，向各个方向扩展。在这堆泥沼中有一小部分湍流-在宇宙微波背景（CMB），大爆炸的余辉中仍然可以看到，这些波动赋予了宇宙结构。
尼尔森说：“如果在点A处密度更高，那么重力就会吸引到点A。” “在整个宇宙的历史中，这种吸引力导致气体和尘埃向内下落，聚结，坍塌并形成恒星，星系以及我们所知道的宇宙中的所有结构。”
大多数PBH理论都涉及早期宇宙中非常剧烈的波动，其强度要大于形成星系的波动。
在这篇新论文中，研究人员将那些剧烈的波动置于称为“通货膨胀”的时期。在大爆炸之后的第一万亿亿分之一秒中，宇宙呈指数级增长。研究人员认为，这种迅速的早期扩张使时空具有当前的“平坦”形状，而且正如Live Science先前报道的那样，它可能阻止了空间最终弯曲。
在11月20日发布到arXiv数据库的一篇新论文中，研究人员提出，在通货膨胀期间，有时可能会发生所有时空都剧烈弯曲的时刻，直到最终变平。但是，这些短暂的曲率会在膨胀的宇宙中产生足够大的波动，从而最终形成大量的地球质量黑洞。
如何找到微小的黑洞
研究人员写道，证明这一理论正确的最简单方法是寻找在宇宙中回荡的“次级引力波”（SGW）。
这些波比碰撞黑洞所产生的引力波要弱得多，它们会从形成PBH的相同扰动中消失。它们将是宇宙中微妙的振动，而电流检测器听不见。但是将来可能有两种方法可以找到它们。
一种方法：脉冲星定时阵列。太空中充满了旋转的中子星，这些脉冲星被称为脉冲星，它们在旋转时向地球发送能量闪光。脉冲星就像是天空中精确，可预测的滴答时钟，但它们的信号会因重力波而失真。在地球和脉冲星之间传递的次级重力波会使时空扭曲，从而使脉冲星的滴答声以脉冲星定时阵列可以检测到的方式提前或延迟到达。
但是，该计划存在一个问题：脉冲星时序阵列将依赖于精确检测发射无线电波的脉冲星的滴答声。据《生命科学》的姊妹网站Space.com报道，波多黎各的阿雷西博望远镜是世界上最重要的无线电探测器之一。
作者写道，但即使在未来15年内无法进行高质量的脉冲星定时实验，下一代重力波探测器也应足够灵敏以拾取这些次级重力波。
现在，重力波探测器被埋在地下，通过测量长距离光传播时间的变化来寻找时空的波动。但是其他影响（例如小地震，海浪拍打在遥远的海岸上，甚至是兔子在头顶跳来跳去）也会使信号模糊。欧洲航天局计划在2034年发射激光干涉仪太空天线（LISA），这是一种灵敏度更高的空基重力波探测器，可避免这些陷阱。作者写道，LISA应该能够拾取次级引力波。
他们写道，这种检测将证明多环芳烃占宇宙中大部分（如果不是全部）暗物质。
