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[涨姿势] 宇宙初期的黑洞可以揭示不可见的物质

作者：精品下载站 日期：2024-12-13 14:32:59 浏览：14 分类：涨姿势

宇宙初期的黑洞可以揭示不可见的物质

新的理论研究表明，原始黑洞有一天可以帮助研究人员定位不可见的暗物质。

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[涨姿势] 宇宙初期的黑洞可以揭示不可见的物质

新的理论研究表明，暗物质在与微小黑洞相互作用时可能会产生微弱的闪光。这些闪光有一天可以帮助科学家定位和研究这种迄今为止仍不可见的神秘物质。

暗物质构成了宇宙中几乎每个星系质量的绝大多数，但其确切性质仍然让科学家们困惑不解。它具有引力，但不与光相互作用或产生自己的光，因此我们只能通过它与其他物体的引力相互作用来间接证明它的存在。

在这种情况下，研究人员迫切希望编造任何可能使暗物质更加明显的场景。那么为什么不使用黑洞呢？这听起来像是一个荒谬的问题：黑洞吞噬了任何离它们太近的光，它怎么能让暗物质发光呢？但研究人员已经整理出一个可能使之成为可能的场景。他们于 9 月 20 日在预印本数据库 arXiv 中报告了他们的发现。 （研究结果尚未经过同行评审）。

研究人员假设暗物质原则上可以与常规物质相互作用（并在此过程中产生光），但由于某种原因，通常不会。也许这种相互作用需要一定量的能量，而如果没有介体粒子的作用，这种能量根本无法获得或被禁止。黑洞可以提供克服这些障碍并使暗物质发光所需的途径。

但并不是任何黑洞都能做到这一点，只有超微小的原始黑洞。这些黑洞不是巨星的残余物，而是极早期宇宙混沌时代的残余，物质和能量自发压缩形成黑洞。史蒂芬·霍金首先提出了原始黑洞的假设，但迄今为止的观测尚未发现任何黑洞。如果它们确实存在，那也是极其罕见的。

像所有黑洞一样，原始黑洞会蒸发霍金辐射，这是斯蒂芬·霍金发现的一种奇怪的量子效应，其中虚拟粒子在黑洞边缘附近突然出现，其中一些能够逃逸。黑洞越小，发出的辐射就越多。因此，质量相当于小行星的原始黑洞会在当今的宇宙中发出大量的辐射。

黑洞发出的辐射不仅仅是光包或光子。它几乎是所有种类的粒子，包括暗物质粒子。当原始黑洞衰变时，它们会发射暗物质粒子，然后为附近的任何周围暗物质粒子提供能量，从而触发级联，可以短暂释放可见光。

研究人员预测，这些信号通常会以伽马射线闪光的形式出现。它们的强度太弱，目前的实验无法探测到，但未来的天文台，例如美国宇航局 (NASA) 提议的全天中能伽马射线天文台探索者 (AMEGO-X)，可能具有所需的灵敏度和分辨率找到这些类型的信号。

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