北京
去年底，激光干涉引力波天文臺（LIGO）自動發(fā)出的一次警報，在天體物理學(xué)界激起了一場安靜的辯論。一臺探測器捕捉到的引力波信號，似乎來自兩個致密天體合并，但其中一個質(zhì)量竟然不到一個太陽質(zhì)量——按現(xiàn)行理論，恒星坍縮形成的黑洞不可能這么小。這一異常記錄，迫使研究者重新翻出一套幾十年前的假設(shè)：宇宙極早期形成的原初黑洞。
邁阿密大學(xué)物理系副教授尼科·卡普佩盧蒂與博士生阿爾韋托·馬加拉吉亞，就是被這場信號擾動的研究者之一。卡普佩盧蒂坦言：“最常見的黑洞誕生于超新星，也就是大質(zhì)量恒星的死亡，它們的質(zhì)量從幾倍太陽質(zhì)量到數(shù)十億倍太陽質(zhì)量不等。”面對LIGO去年11月捕獲的那個不足一個太陽質(zhì)量的天體，傳統(tǒng)圖景明顯解釋乏力。
兩人在《天體物理學(xué)雜志》上發(fā)表的論文中，嘗試估算宇宙中可能存在多少原初黑洞，以及LIGO理應(yīng)有能力探測到其中多少顆。馬加拉吉亞給出的結(jié)論并不宏大，卻相當(dāng)務(wù)實：“我們預(yù)測，類似LIGO可能觀測到的這種亞太陽質(zhì)量黑洞應(yīng)該極為罕見，這與目前類似事件被看到的極低頻率是一致的。”這種罕見性，恰好讓信號與噪聲之間的區(qū)分變得棘手。
原初黑洞并非新概念。理論認(rèn)為它們誕生于大爆炸后頭幾個瞬間，當(dāng)時宇宙密度極高，物質(zhì)分布不均勻的區(qū)域直接坍縮成黑洞。與恒星死亡后形成的黑洞不同，原初黑洞的大小跨度極大，可以微小如小行星，也可以龐大許多倍。這一彈性尺寸區(qū)間，讓它們天然成為暗物質(zhì)候選者——那種占宇宙物質(zhì)總量約85%、靠引力拉拽著星系不散的隱身材料。
研究者強(qiáng)調(diào)，目前還不能斷言LIGO信號已經(jīng)構(gòu)成決定性證據(jù)，部分天體物理學(xué)家仍然懷疑它只是探測器內(nèi)部噪聲。但卡普佩盧蒂對研究抱有信心：“我們相信這份工作將有助于確認(rèn)它們確實存在。”論文中最直接的主張——對于LIGO這個缺乏傳統(tǒng)天體物理學(xué)解釋的信號，最合理的說明是一條被截取的結(jié)論——指向原初黑洞的探測。至于這個論斷能否在未來幾年得到獨立驗證，實驗室的自動警報系統(tǒng)下一次閃爍時才可能有答案。
特別聲明：以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布，本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
