宇宙誕生的頭幾秒,像一鍋翻涌的粒子濃湯。科學(xué)家一直猜,這鍋湯里藏著一種特殊黑洞——原初黑洞。它們比原子還小,卻能裝下太陽(yáng)的質(zhì)量。最近,LIGO和Virgo的引力波探測(cè)器,可能第一次摸到了它的“尾巴”。
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引力波里的“奇怪信號(hào)”
11月12日,美國(guó)LIGO(激光干涉引力波天文臺(tái))和歐洲Virgo探測(cè)器,同時(shí)收到一個(gè)來(lái)自深空的引力波信號(hào)。按常理,引力波大多來(lái)自黑洞或中子星碰撞,但這次的信號(hào)有點(diǎn)怪:產(chǎn)生它的天體質(zhì)量,比已知的任何黑洞、中子星都小。
如果不是探測(cè)器故障,唯一的解釋就是——這倆碰撞的,是傳說(shuō)中的原初黑洞。
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比原子小,卻重如太陽(yáng)?
普通黑洞怎么來(lái)的?大質(zhì)量恒星燒完燃料,核心坍縮成的。但原初黑洞不一樣:它們?cè)诖蟊▌偘l(fā)生的1秒內(nèi),就從宇宙中密度極高的“小疙瘩”里直接形成了。
“要形成黑洞,只要把大量能量擠在極小空間里就行。”杜倫大學(xué)理論物理學(xué)家DjunaCroon(沒(méi)參與這次探測(cè))解釋?zhuān)昂阈翘s能做到,大爆炸早期的能量波動(dòng)也能做到。”
這些原初黑洞有多迷你?小到比單個(gè)原子還小,但質(zhì)量能趕上太陽(yáng)。單獨(dú)一個(gè)藏在宇宙里,根本找不到;但倆撞在一起,就能撞出引力波——也就是這次探測(cè)器收到的信號(hào)。
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它可能是暗物質(zhì)的“真身”?
原初黑洞還有個(gè)大作用:它是暗物質(zhì)的熱門(mén)候選者。暗物質(zhì)占宇宙總質(zhì)量的四分之一,但我們看不見(jiàn)它(不跟光互動(dòng))。原初黑洞剛好符合:不發(fā)光,卻有實(shí)實(shí)在在的質(zhì)量,完美解釋了宇宙里“看不見(jiàn)的質(zhì)量”。
要是這次探測(cè)真的是原初黑洞碰撞,不僅證明了它們存在,還能幫我們解開(kāi)暗物質(zhì)的謎。
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別急,還得再確認(rèn)
不過(guò)科學(xué)家現(xiàn)在還不敢拍胸脯。這次信號(hào)的“假陽(yáng)性率”大概是每四年一次——也就是說(shuō),探測(cè)器可能誤報(bào)了。要真正確認(rèn),得再找到類(lèi)似的信號(hào)。
好在LIGO和Virgo接下來(lái)要升級(jí)設(shè)備,靈敏度會(huì)更高。Croon說(shuō):“如果是真的,以后肯定能找到更多這樣的碰撞,到時(shí)候就能徹底搞清楚了。”
宇宙的秘密總藏在最極端的地方——比如大爆炸的第一秒,比如看不見(jiàn)的暗物質(zhì)。這次的引力波信號(hào),會(huì)不會(huì)是打開(kāi)這些秘密的鑰匙?你覺(jué)得原初黑洞真的存在嗎?留言聊聊你的想法~
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