科学家发现:微型黑洞常于星系中穿梭

麻省理工学院的研究人员称,微观的“原始黑洞”可能正在穿过我们的太阳系——频率至少是每十年一次。

他们认为,这些微小的黑洞可能密度极高,把一颗相当大的小行星的质量压缩进一个原子的空间里,并且可以追溯到宇宙的最初时期,就在大爆炸后的瞬间。

正如期刊《物理评论 D》上发表的一篇新论文所详述,这些所谓的访客或许能给暗物质的性质带来新启示,暗物质是一种假设的物质,科学家认为它不与光或辐射相互作用,但据信构成了宇宙的 85%。

科学家们觉得,这些原始黑洞可能解释了部分(要是不全是)暗物质。为了支持他们的理论,该团队提议寻找火星轨道上的微小摆动,这可能是由这些微小的原始黑洞的反复飞越造成的。

“凭借数十年的精确遥测数据,科学家们能将地球与火星之间的距离测算精确到约十厘米,”作者兼麻省理工学院物理学教授大卫·凯泽在一份声明中说道。

“我们正在借助这个高度仪器化的空间区域,尝试探寻一种微小的效应,”他补充道。“如果我们看到了,那将会成为继续追寻这个令人欣喜的构想的切实缘由,即所有暗物质均由大爆炸后不足一秒钟产生的黑洞构成,并且已在宇宙中穿梭了 140 亿年。”

由于其密度极大,这些微小的黑洞或许会对我们太阳系中的天体施加充足的引力,起码能够解释暗物质对恒星和星系运动观测效应的一部分。

经过一些粗略的计算,斯坦福大学研究生、主要作者董·特兰得出结论,如果一个原始黑洞在大约三英尺内经过一个人,他们会在一秒钟内被推到约 20 英尺远的地方。

“我们推断,如果一个黑洞飞过地球,致使月球稍有晃动,会出现什么情况,”董在一份声明中说。“我们得出的数字不太清晰。太阳系中有许多其他的动态因素,可能会起到某种摩擦作用,致使晃动减弱。”

合著者、加利福尼亚大学圣克鲁兹分校的博士后萨拉·盖勒表示,虽然它们“并非生活在太阳系中”,但它们可能“每隔十年左右以某种角度穿越太阳系”。

即使这样一个黑洞在距离火星几亿英里的范围内穿行,它也可能导致火星的轨道开始摆动多达三英尺。

但即使他们能够确认这一摆动,科学家们仍有大量工作要做,以确认原始黑洞的存在。

“对我们来说幸运的是,几十年来,天文学家一直在追踪普通的太空岩石,因为它们穿过了我们的太阳系,所以我们可以算出它们轨道的典型特点,并开始将它们和原始黑洞理应遵循的截然不同的路径及速度类型作比较,”凯泽在一份声明中说。

然而,要发现它们可能会极其困难。

“实际上,天文学家非常善于在我们的太阳系中发现甚至更轻的物体,例如小行星,”盖勒告诉太空网,“然而,通过望远镜直接观测一个小黑洞,很可能啥也看不到。”