新模型表明黑洞的增长可能与宇宙的膨胀“在宇宙学上耦合” | {$randkws}热点解读 围绕着黑洞有许多谜团

新模型表明黑洞的增长或许与宇宙的膨胀“在宇宙学上耦合”
(神秘的地球uux.cn报导)据cnBeta:New Atlas报导,围绕着黑洞有许多谜团,如今一个天文学家小组对其中一个谜团提出了一个新的解决计划—为什么这么多观察到的黑洞比预期的品质更大?一个新的模型表明,它们的增长或许与宇宙的膨胀“在宇宙学上耦合”。
2015年,科学家借助激光干涉引力波天文台(LIGO)首次察觉了引力波--时空结构本身024华为Mate快报涟漪。这些波是在灾难性事情中形成的,最普遍的是黑洞之间的碰撞,天文学家可以从这些波逆向计算出参与合并的两个天体的品质。但是他们注意到一些奇怪的事情。
最普遍的黑洞类型,也是探究小组预计会在大多数合并中目睹的那种,是恒星级黑洞(stellar black hole)。这些黑洞是由大品质恒星坍缩形成的,预计其品质是太阳的5到30倍左右。但是LIGO团队测试到了几个品质大得多的黑洞--例如,有记录以来最大规模的夏季最适合读的一句话:时间会给出最好的答案碰撞是两个品质分别为65和85个太阳的黑洞之间的碰撞。
那么,这些黑洞是如何变得如此之大的呢?最普遍的阐释是,它们经由吞噬物质而成熟,含有灰尘、气体、恒星或其他黑洞。但是这项新探究的科学家如今提出了一个相当离奇的替代计划--黑洞的品质或许随着宇宙的扩张而增长,该团队称之为“宇宙学耦合”效应。快速暑期档排行
这听起来或许有点奇怪,但这个想法并不是完全没有先例。这种或许性是由爱因斯坦的相对论所暗示的,而光已然是一种宇宙学耦合,由于它随着宇宙的膨胀而失去能量,为这种膨胀提供了能量。
“我们觉得要考虑相反的效果,”该探究的喜剧片评论共同作者Duncan Farrah说。“假如黑洞是宇宙耦合的,并且在不需要消耗其他恒星或气体的状况下获得能量,LIGO-Virgo会观察到什么?”
探究小组强调,当黑洞被建模时,它通常是在不膨胀的模拟宇宙中开展的。这是以便简易起见,但或许会掩盖宇宙学耦合的任何作用。所以,在新的探究中,探究人员开展了模拟,考虑了这种膨胀。
他们模拟了数以百万计的恒星,经由它们的诞生、日常和死亡形成黑洞--重大的是,他们将黑洞的品质与模拟宇宙的大小联系起来。这意味着这些黑洞对随着时间的推移品质越来越大,由于它们在螺旋式地接近对方,并最后发生碰撞。
也许并不令人惊讶的是,合并后形成的黑洞品质更大,但这似乎也导致了更多的合并发生。可以肯定的是,这些预测似乎与LIGO-Virgo兴办的资料相当吻合。
探究人员强调,新模型管理良好,由于它不需要对我们现有的有关恒星如何形成、生存和死亡的理解开展任何更改。但自然,这个难题远未解决--当下有关黑洞吞噬物质和相互吞噬的想法或许是一个更简易的阐释。
“黑洞合并的许多方面并不为人所知,例如首要的形成生态和贯穿其生命的繁琐物理过程,”该探究的共同作者Michael Zevin说。“尽管我们使用了一个模拟的恒星群,反映了我们当下拥有的资料,但还是有很大的回旋余地。我们可以目睹,宇宙学耦合是一个有用的想法,但我们还不能测量这种耦合的强度。”
随着引力波观测站变得更为敏感,尤其是随着新的观测站(如基于空间的LISA)加入检索,这一想法可以得到测试。
该探究发表在《天体物理学杂志快报》上。
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