科學家提出一個可能解開黑洞之謎及暗物質性質的理論

在我們的宇宙中有很多神奇的東西，而黑洞是其中最不為人知的一個。我們並不確定黑洞內部發生了什麼，甚至宇宙早期超大質量黑洞的形成也仍在研究中。現在，來自布魯克海文國家實驗室的一組物理學家已經解決了這個問題並提出了一個可能的解決方案以解開這個謎團。

另外，暗物質的性質還可能被他們的理論所解決。

觀測結果顯示，超大質量黑洞可能已經在早期宇宙中形成。根據我們目前對黑洞如何形成的理解不會有足夠的時間來發生這種情況。無論是吸積還是星系碰撞都不能解釋原始的超大質量黑洞。

對此，理論物理學家Hooman Davoudiasl、Peter Denton和Julia Gehrlein開發了一個模型並利用暗物質是超輕的想法描述了一種可能的解決方案，據悉，其質量比質子輕27個數量級但每個粒子可能跨越了光年。研究人員Peter Denton指出：「在我們的案例中，我們注意到（超輕矮星系）正在顯示出一些初步的暗示，暗物質可能是超輕的。」有一些證據表明，這些星系的暗物質分布並不像預期的那樣向中心尖銳。超輕的暗物質將是對此的一種解釋。「如果暗物質分布的廣度在所有星系中都是可比的，那麼這可能表明暗物質有一個特徵性的大小且是超輕的，」Denton補充道。

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如果暗物質是超輕的，那麼這可能是解釋原始的超大質量黑洞形成的關鍵。Hooman Davoudiasl表示："大爆炸後幾天，宇宙的溫度接近太陽核心的溫度時物質坍縮並形成超大質量黑洞所需的條件正好合適。」這將是1500萬開爾文或2700萬華氏度。這種特殊類型的物質需要這些溫度來存在。一旦宇宙的溫度達到合適的水平，壓力就可能已經下降到一個非常低的水平，這允許物質因重力而坍縮。由於這不會發生在已知的粒子上，因此有了超輕暗物質的想法。

據了解，這種物質的坍縮會引起引力波。Peter Denton表示：「由於那些波有一個特徵形狀，所以我們對該信號及其預期頻率範圍進行預測，。」當更加敏感的下一代脈衝星計時陣列上線時，研究人員可能能夠探測到這些波並為暗物質是或可能是超輕物質的理論提供驗證。然後科學家們可以把更多的拼圖拼在一起以便更清楚地了解暗物質、黑洞和我們令人敬畏的宇宙。