发现黑洞作为暗能量来源的第一个证据

据说占宇宙70%的暗能量诞生于137亿年前的大爆炸，此后一直在膨胀。然而，人们认为它不会永远持续下去。重力是由所有物质产生的。因为它们会相互吸引，催生宇宙的大爆炸威力减弱，膨胀逐渐放缓，最终转为收缩。然而，在 1990 年代，人们发现宇宙的膨胀正在加速，而不是放缓。为什么？设计了“暗能量”来解释这个谜团。它的身份不明，但这种假想的能量带有负压。它占据了近 70% 的宇宙，并且排斥引力。因此，宇宙的膨胀正在加速。有趣的是，这种对暗能量的解释与“宇宙常数”非常相似，爱因斯坦曾将其描述为他一生中最大的失败。照片由 iStock 拍摄 黑洞中的暗能量？ “可是这神秘的黑暗能量是什么？”一个这样的候选者是同样神秘的黑洞。根据1960年代提出的理论，它含有“真空能量”。这被认为是暗能量的表现。黑洞是一种超引力天体，是当一颗巨大的恒星因无法承受自身重量而燃烧并坍缩时产生的。它有着连光都无法逃脱的巨大引力，但它中心的引力尤为恐怖，所以它的密度是无穷大的。这被称为“奇点”，但它是阻碍黑洞研究的一个大问题，因为它太特殊了。想象起来很可怕，但这样的黑洞是通过吞噬周围的物质并与其他黑洞合并而长大的。因此，较老的黑洞被认为更大。如果是这样的话，如果附近没有任何东西可以吞噬的话，黑洞应该就不能再长大了。 iStock 拍摄 宇宙合并的证据：黑洞仍在增长 发表在《天体物理学杂志快报》（2023 年 2 月 15 日）上的一项研究试图在实践中证实这一点。研究团队专注于一个古老的“巨型椭圆星系”星系。这个星系演化于宇宙初期，不再有恒星。换句话说，位于其中心的超大质量黑洞应该无法进一步扩大，因为可吸收的物质太少了。 Fornax 方向的透镜状椭圆星系“NGC 1316”/图片来源：NASA、ESA 和哈勃遗产团队 (STScI/AURA) 然而，在 90 亿年的永恒中比较不同时间点的星系结果证明椭圆星系中本不应增长的黑洞比想象中的要大得多。这些黑洞的增长不能仅用物质的吸收和聚结来解释。因此，研究团队认为黑洞确实具有“真空能”（暗能量的一种表现形式）。它与宇宙的膨胀有关，黑洞的质量相应增加。这个假设很好地解释了黑洞的大小，它本不应该增长。据研究团队称，这是历史上首次观测到“宇宙学耦合”。也证明了暗能量的来源是黑洞。将五个古代椭圆星系中的黑洞质量与现代椭圆星系中的黑洞质量进行比较，以确定耦合强度 (k)。数字 3k 表示黑洞包含真空能量，而不是奇点/图片来源：Farrah 等人。未来需要进一步验证，看看这个发现是否属实。然而，如果这是真的，它不仅会解决现代宇宙学中宇宙膨胀在某种程度上加速的矛盾，而且还会改变黑洞的定义。奇点这个曾经阻碍黑洞研究的奇异空间，将不再需要。但有趣的是，这一发现并非完全出乎意料。长期以来，人们一直假设黑洞具有暗能量（即真空能量）。只是证据终于找到了。该研究的主要作者、夏威夷大学的 Duncan Farrar 说：“爱因斯坦引力理论中的黑洞是暗能量，”他说。参考资料：・黑洞可能是构成宇宙大部分的神秘暗能量的来源・科学家首次找到黑洞是暗能量来源的证据/作者：hiroching/编辑/parumo