中科大提出宇宙原初黑洞形成新機(jī)制
原初黑洞是從宇宙原初時(shí)期遺留下來的天體遺跡,也是探知極早期宇宙的重要窗口。中科大天文學(xué)系教授蔡一夫領(lǐng)導(dǎo)的粒子宇宙學(xué)青年研究團(tuán)隊(duì)在原初黑洞形成的理論研究中取得了突破,通過宇宙暴脹時(shí)期的聲速共振效應(yīng)大大提高了原初黑洞的產(chǎn)生率。相關(guān)論文日前在線發(fā)表于《物理評(píng)論快報(bào)》。
原初黑洞是指宇宙在極早期由于局域空間的物質(zhì)分布過于密集,導(dǎo)致直接坍塌形成的黑洞。早在上世紀(jì)60年代,物理學(xué)家澤爾多維奇和霍金分別指出了這類黑洞的理論可能性。它是宇宙中暗物質(zhì)的候選者之一,可以作為種子黑洞在星系中演化形成超大質(zhì)量黑洞,也可能是產(chǎn)生引力波的一種重要天體。 然而在標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型中,宇宙空間經(jīng)歷了暴脹的迅速放大之后,會(huì)被拉扯得極為均勻,導(dǎo)致原初黑洞的產(chǎn)生率極低,不足以帶來令人期待的觀測(cè)效應(yīng)。這為探測(cè)原初黑洞提出了挑戰(zhàn)。 中科大研究團(tuán)隊(duì)提出了一種新的原初黑洞產(chǎn)生機(jī)制,利用暴脹時(shí)期的聲速振蕩來共振放大原初物質(zhì)密度擾動(dòng),使得原初黑洞的產(chǎn)生率達(dá)到天文觀測(cè)可檢驗(yàn)的水平。 蔡一夫團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),如果原初宇宙中存在以聲速傳播的物質(zhì)密度擾動(dòng),且形成周期性振蕩,那么原初密度將發(fā)生周期性疊加,增加原初黑洞的產(chǎn)生幾率。研究還表明,這種新的形成機(jī)制可以為一定比例的暗物質(zhì)提供合理的解釋,并有望被未來的多信使天文觀測(cè)所檢驗(yàn)。(來源:中國科技網(wǎng)) 關(guān)鍵詞: 黑洞
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