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为什么黑洞不被认为是宇宙中暗物质数量的解决方案呢?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2020-09-26 09:13:06

嗯,你的直觉很好,或者至少很像一个优秀的天体物理学家!

黑洞似乎是一个很有可能的候选者,而且仍在考虑之中。但是,尽管我们知道有相当数量的超大质量黑洞(超大质量黑洞),但与它们所在的星系相比,它们实际上非常小。例如,我们所知道的银河系核心的黑洞质量是太阳质量的几百万倍,非常大!但是这个星系的质量是我们太阳质量的几万亿倍,其中只有大约10%是可见物质。所以需要很多很多的黑洞来弥补这一差距,那么这些黑洞从哪里来呢?

我们不确定是什么创造了超大质量的黑洞,但我们知道在任何一个星系(比如我们的星系)中都没有大量的超大质量黑洞。创造黑洞的一个方法,我们理解很好是一个非常大质量恒星崩溃结束时它的生命(后成为超新星)——非常大质量恒星很少见,仅占一小部分,10%的可见物质在我们的星系,所以他们怎么会加起来如此巨大多数的质量在相对短暂的时间因为我们的宇宙开始(嗯,相对较短的恒星的一生!)?

我们所知道的黑洞形成的另一种方式是:原始黑洞是在宇宙早期形成的小黑洞,那时所有的东西都更平滑地聚集在一起。一些宇宙学家认为,在那个时候,偶然的机会可能使一些小颗粒烟雾足够触发黑洞的形成。

但如果有的话,我们应该能够发现它们。非常小的黑洞会放射出越来越多的辐射,随着它们越来越小,直到(我们认为)它们在最后一道闪光中消失(这很亮,但不是超级亮,因为那时已经没有多少了)。尽管如此,如果形成了大量大小不一的原始黑洞,那么其中一些应该一直伴随着闪光而消失,而我们从未见过这种现象。

大量的微小黑洞也会通过扭曲经过它们附近的光线而显现出来。现在,暗物质确实干扰了经过它附近的光,我们确实观察到了这一点。如果你看过暗物质地图,这就是它们是如何形成的…通过观察暗物质引力造成的扭曲,并向后追溯。

为什么黑洞不被认为是宇宙中暗物质数量的解决方案呢?

(图片显示暗物质约6个不同的碰撞星团。暗物质被显示为叠加在可见星团图像上的蓝色辉光。归因:ESA /哈勃望远镜)

但是当我们追溯这些事情的时候,似乎暗物质的扩散是相当均匀的。光因此而弯曲:

为什么黑洞不被认为是宇宙中暗物质数量的解决方案呢?

与光的弯曲有很大的不同

为什么黑洞不被认为是宇宙中暗物质数量的解决方案呢?

第二个是我们所看到的。

特别是一堆小而强的质量应该会引起所谓的微透镜效应,当来自背景恒星的光短暂地聚焦在我们身上,然后就不会…就像在折射背景光时,露珠可能会闪烁一样。有卫星和望远镜在全天候地寻找它们,只是没有特别地看到它们。

因此,黑洞能解释宇宙中多于少量的暗物质似乎是非常不可能的。

TL/DR:宇宙中有这么多的暗物质,如果它真的是黑洞的话,那么我们应该能够看到很多黑洞存在的证据,而我们没有。
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