一项新的研究发现,比整个星系质量还大的黑洞并不是神秘暗物质的主要组成部分,而暗物质被认为构成了宇宙中的大部分物质。
几十年来一直在解释为什么 星系 不以它们旋转的速度衰变,科学家们提出了一种看不见的物质的存在,称为 暗物质其引力有助于将星系聚集在一起。暗物质被认为约占宇宙中所有物质的六分之五 空间。
然而,关于暗物质还有很多未知之处——包括它是否确实存在。 黑洞 它们是暗物质的潜在候选者,因为它们质量极大,在黑暗的太空深处很难看到。
在一项新的研究中,研究人员调查了暗物质是否可以由“令人难以置信的大黑洞,”那些质量大于1000亿倍的 太阳的质量。质量为 1 至 1000 万亿个太阳的令人难以置信的大黑洞比整个星系还要重。
到目前为止,天文学家还没有发现任何令人难以置信的大黑洞——目前已知最大的黑洞重约 360亿个太阳。由于研究人员在观察了许多星系后也没有看到任何暗物质,因此新研究得出的结论是它们无法构成所有暗物质,但研究小组想知道奇异物体是否仍然构成了令人困惑的物质的很大一部分。
该研究的合著者、德国美因茨理论物理研究所的理论物理学家克里斯托弗·格拉赫 (Christopher Gerlach) 告诉 Space.com,暗物质通常被认为“是一种遍布各处的细小尘埃”。然而,如果暗物质被填充到一些巨大的物体中,例如令人难以置信的大黑洞,“宇宙就会在非常大的尺度上变得颗粒状。我们可以验证这一点。”
研究合著者、美因茨理论物理研究所的理论物理学家雅恩·古特努瓦 (Yann Gouttenoire) 告诉 Space.com,具体来说,科学家们分析了来自太空黎明的光。
公元前38万年 大爆炸空间充满了热等离子体,光被困在其中。最终,宇宙的膨胀使宇宙冷却到足以使等离子体大量消散并形成原子。反过来,这又让光线能够自由地照射,“而且这种光线今天仍然会出现,”格拉赫解释道。 “我们称之为 宇宙微波背景覆盖整个天空的婴儿宇宙的镜头。”
该研究的合著者、阿拉伯联合酋长国阿布扎比纽约大学的理论物理学家安东尼奥·伊维诺(Antonio Iovino)告诉 Space.com,宇宙微波背景的温度“各地的差异约为十万分之一”。 “这个模式告诉我们事情当时是如何传播的。”
对宇宙微波背景的分析表明,它不是颗粒状的,因为黑洞不可能形成颗粒状。 “所以这些黑洞不可能是暗物质的重要组成部分,”美因茨理论物理研究所的理论物理学家尼古拉斯·莱斯特告诉 Space.com。
研究人员警告说,新发现并不意味着难以置信的大黑洞不可能存在,只是它们不构成暗物质的很大一部分。他们补充说,暗物质还有另一种候选者——尺寸相对较小的黑洞 小行星 ——也许有。他们现在正在研究是否可以排除微小黑洞和暗物质的主要成分。
科学家详解 他们的发现 将于 10 月 26 日发表在《物理评论快报》杂志上的一项研究。









