

一位艺术家对双黑洞祛除的描摹。图片开始:卡尔·诺克斯/激光插手仪引力波天文台
迈阿密大学天体物理学家或将阐明原始黑洞的存在LIGO探伤亚太阳质料黑洞激起天地学新毁坏
迈阿密大学的两位天体物理学家正站在一次天地毁坏的边际,或将初度阐明原始黑洞的存在,并揭示它们在暗物资之谜中的重要脚色。原始黑洞被觉得在大爆炸后极短技能内形成,虽于今一经纯表面,但如若得到证实,这些大小从小行星到超大质料不等的假思天体将有望解答暗物资的本色——暗物资占天地物资的约85%,以“引力胶”作用维系星绑缚构。
“咱们信赖咱们的磋议将有助于阐明它们如实存在。” —尼科·卡佩卢蒂,迈阿密大学艺术与科学学院物理系副说明注解 (与博士生阿尔贝托·马加拉奇共同完成磋议)
随从LIGO的格外信号
该磋议平直基于激光插手引力波不雅测台(LIGO)旧年晚些时候探伤到的格外引力波信号——一种由两颗黑洞碰撞等剧烈事件产生的时空飘荡。卡佩卢蒂解释,最常见的黑洞是由超新星(巨星升天)产生的,质料可从几倍到数十亿倍太阳质料不等。但在旧年11月,LIGO自动发出警报,称一次祛除事件中至少有一个物体质料低于1倍太阳质料,默示可能存在原始黑洞。
这是一场天地毁坏,照旧只是是LIGO探伤器噪声形成的误报? —一些天体物理学家合手怀疑气魄
目标原始发源
卡佩卢蒂与马加拉奇确信,LIGO探伤到的信号不可能是别的,只但是早期天地高密度环境中出身的原始黑洞的象征,发生在恒星形成之前很久。他们但愿我方的磋议能够证实这少许。
“咱们尝试估算天地中可能存在的原始黑洞数目,以及LIGO能够探伤到的数目。咱们的效果令东谈主饱读吹:咱们预测像LIGO可能不雅测到的那样的亚太阳质料黑洞应该如实有数,这与迄今规矩此类事件不雅测到的频率相符。” —阿尔贝托·马加拉奇
该磋议将刊登在行将出书的《天体物理学期刊》一期中。卡佩卢蒂指出:“该磋议标明,枯竭任何传统天体物补助释的LIGO信号最合理的解释是原始黑洞的探伤。咱们的磋议标明,这些原始黑洞可能占据暗物资的显赫比例,致使沿途。”该论文当今已在arXiv预印本管事器公开。
但两位磋议者一致觉得,仍需大批职责智力全面补助LIGO的探伤效果偏激与暗物成本色的关联。
恭候下一个弥留信号
“因此,当今这是一场恭候游戏,取决于LIGO偏激两位海外合营伙伴是否能够再次探伤到可能来自原始黑洞的格外信号。LIGO探伤到的信号提供了相配有劲的根据,银河国际(GALAXY)标明这些类型的黑洞如实存在。但要得回可信无疑的阐明,咱们需要再次探伤到此类信号,致使更多。”卡佩卢蒂说。“但可想而知的是,咱们不成排斥它们是真的存在的。”
从早期表面到当代探伤器
早期前卫苏联科学家雅各夫·泽尔多维奇(Yakov Zeldovich)和伊戈尔·诺维科夫(Igor Novikov)初度漠视原始黑洞的存在。1970年代初,驰名表面物理学家斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)进一步膨胀了他们的磋议,觉得这些好意思妙的天体在天地中存在大批,能辐照能量,并可能解释暗物资之谜。
当LIGO插足使用后,它提供了表面的最早实考根据。该装配于2015年9月14日初度探伤到引力波,象征着天文体新时期的到来,并提供了爱因斯坦广义相对论的平直根据。
这座重大的不雅测站试验上由位于华盛顿州汉福德和路易斯安那州利文斯顿的两座重要构成。它与位于意大利的维戈引力波探伤器和日腹地下的KAGRA不雅测站共同运作,形成了被称为LVK的汇集,致力于于寻找黑洞——这些空间区域极为紧凑,重力强盛,连光皆无法逃遁。
下一代不雅测站在前线
往时对LIGO的升级将提高不雅测站的智谋度,或者能探伤到更多此类信号。然而,这台由两台L形探伤器构成、领有2.5英里长真空臂的缔造仍无法不雅测到大爆炸时的引力波。它是为探伤相对近期的剧烈星体事件产生的高频引力波而贪图的。
卡佩卢蒂指出,往时的引力波探伤器将能更深档次地探伤天地。欧盟空间局的激光插手天外引力波探伤器(LISA)将于2035年进入轨谈,展望将探伤到大爆炸后最早期的引力波。
与此同期,名为Cosmic Explorer的好意思国大地引力波不雅测站正在贪图阶段,其智谋度将比LIGO高十倍,能够探伤到从第一批恒星出身之初的黑洞与中子星祛除事件。
勇编撰自论文"Implications for PBH Dark Matter from a single Sub-Solar–Mass GW Detection in LVK O1–O4". The Astrophysical Journal.2026洽商信息银河国际,文中配图若未卓越标注出处,均开始于自绘或公开图库。
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