原初黑洞质量可能超乎想象

萧路


【正见网2021年01月25日】

黑洞是一种引力极其强大的天体,甚至连光都无法从其中逃脱。

而原初黑洞是一种比较特别的黑洞。目前理论认为它们可能是在宇宙大爆炸时产生的。

图:原初黑洞概念图。 图片来源: NASA’s Goddard Space Flight Center

英国伦敦玛丽皇后大学(Queen Mary University of London)荣誉教授伯纳德·卡尔(Bernard Carr) 说:“黑洞是广义相对论的关键预测。”

“有大量观察结果表明很多黑洞质量大概是几个到几十个太阳质量。特别是,通过检测引力波,证明了有许多双黑洞系统,质量在10至50个太阳质量之间。”

“也有证据表明,在银河系中心有超大质量的黑洞,包括我们银河系中心的射手座A *,其质量为400万太阳质量。”

“最近,由事件视界望远镜(Event Horizo​​n Telescope)报导了由M87 黑洞产生的阴影的成像,M87 黑洞是巨型椭圆星系M87中心的超大质量黑洞,质量为65亿太阳质量。”

他们说:“星系核中的超大质量黑洞涵盖了巨大的质量范围,扩展到了近1000亿个太阳质量。”

“目前最重的黑洞与类星体TON 618有关,其质量为700亿太阳质量,而第二大质量的黑洞位于星系IC 1101的中心,其质量为400亿太阳质量,通过其射电辐射推断得出。”

“这提出了一个问题,星系核中是否可能存在更大的黑洞,以及超大质量黑洞的质量是否确实存在自然上限。”

研究团队在他们的新论文中指出,可能存在一种拥有超大质量的原初黑洞,形成于宇宙的早期,比星系形成都要早。

由于原初黑洞不是由坍缩的恒星形成的,因此它们的质量范围很广,包括非常小的和非常大的质量。

卡尔教授说:“虽然目前尚无超大质量原初黑洞存在的证据,但可以想像它们可能存在,并且它们也可能居住在星际空间中的星系之外,并产生有趣的观测结果。”

“但是,令人惊讶的是,到目前为止,这种黑洞存在的想法一直被忽略。”

“我们已经提出了有关如何形成这些黑洞的备选方案,并希望我们的工作将开始激发相关学术讨论。”

这与原初黑洞可能提供暗物质的观点有一些有趣的联系。

尽管超大质量原初黑洞本身不能提供暗物质,比较小的原初黑洞却可能会提供暗物质。

卡尔教授说:“ 超大质量原初黑洞本身无法提供暗物质。”“但是,如果它们确实存在的话,这将对早期的宇宙演化重要影响,并且较轻的原初黑洞有可能提供暗物质。”
 

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