银河系内或存数百个隐形“流浪黑洞”解谜

当前位置:首页 > 解谜 >     日期:2017-10-07    来源:前沿资讯    编辑:静雅    热度:
导读:银河系内或存数百个隐形“流浪黑洞”,据国外媒体报道,几乎每个星系中都存在超大质量黑洞,尤其是星系中央核心区附近都被超级黑洞所统治,但研究......

 

银河系内或存数百个隐形“流浪黑洞”

 

  据国外媒体报道,几乎每个星系中都存在超大质量黑洞,尤其是星系中央核心区附近都被超级黑洞所统治,但研究人员发现其实银河系内还存在其他黑洞,它们属于“流浪黑洞”,数量可能达到数百个,这些黑洞的质量可能不太大,有些黑洞接近恒星级的质量,或者是一些中等质量的黑洞。

  “流浪黑洞”对于我们而言可能是个极大的威胁,因为我们无法直接观测到黑洞,对此科学家提出了一个新的方法来寻找“流浪黑洞”,即来自其他星系光出现奇怪的扭曲或者变化,这样可以反推出“流浪黑洞”的位置。

  银河系中央黑洞已经被证实,质量在400万倍太阳质量左右,除了这些黑洞之外,银河系内还存在许多“流浪黑洞”,关于它们的来源,科学家已经找到了某些线索,可能是银河系早期周围矮星系所遗留下的,来自哈佛大学的天体物理学家阿维勒布认为矮星系之间的合并、或者碰撞导致这些黑洞进入银河系中,有些黑洞通过合并逐渐增大了自己的质量,有些黑洞则被踢出了自己所在的矮星系天体系统,成为“流浪黑洞”。

 

银河系内或存数百个隐形“流浪黑洞”

 

银河系内或存数百个隐形“流浪黑洞”

  科学家还发现一旦宿主星系有足够大的质量,那么该天体系统附近的“流浪黑洞”就无法逃脱,而且通过黑洞合并的途径还可能增加中央超大质量黑洞的质量。此外,科学家还提出了一种方法,即弓形激波法来寻找“流浪黑洞”,这是因为“流浪黑洞”通过诸如银河系气体盘时会产生高速冲击,并释放出射电波,类似于超音速飞机产生的音爆,这种方法可以探测到哪些看不见的“流浪黑洞”。

  科罗拉多大学天体物理学家杰里米·达林认为该方法比较新颖,“流浪黑洞”在吸积其他天体物质时可释放出辉光,这一点和其他黑洞类似,由于“流浪黑洞”不容易被探测到,因此寻找此类天体就变得有些棘手,在我们银河系演化早期,矮星系中遗留的“流浪黑洞”可分布在银河系边缘附近,它们也是宇宙中较早的一批黑洞,对我们研究宇宙演化有着重要意义。

  黑洞或是人类通往另一宇宙的唯一入口

 

银河系内或存数百个隐形“流浪黑洞”

 

  国外媒体近日报道,传统的理论认为,我们的宇宙诞生于一次大爆炸,之后宇宙空间出现指数式的膨胀,最终演化成我们现在所看到的宇宙。但最新研究表明,我们有可能生活在一个黑洞中,周围的时空被一种无形的空间所包围。

  人类文明可能被“囚禁”于黑洞中

  形成这一理论的前提需建立在宇宙大爆炸之前存在一个“种子”式的超密物质,其形成于黑洞中,并引发了产生其他粒子的连锁反应。该理论还认为我们的宇宙还存在平行宇宙,如果我们落入黑洞,那么将进入另外一个平行宇宙中。

  基于该理论,人类文明似乎是被“囚禁”在一个黑洞之中:黑洞本来就是宇宙中最为神秘的天体之一,关于黑洞的许多物理性质、时空特点仍然没有弄清楚,可研究人员却提出了黑洞中存在宇宙文明的假说,这使得黑洞之谜变得更加扑朔迷离。

  同样基于该理论,黑洞不仅是宇宙中恐怖的毁灭性力量,同时也是可能存在宇宙文明的神秘时空,更加夸张的理论认为我们人类存在于一个黑洞,并且永远存在这个黑洞,我们无法从这个黑洞中逃脱,这有些像被“囚禁”了的文明,即便是再高级的宇航技术也无法脱离这个时空。

 

银河系内或存数百个隐形“流浪黑洞”

 

  落入黑洞中央可前往另一个平行宇宙

  研究人员认为,正是由于我们处于一个黑洞之中,那么我们只要进入另外一个黑洞,就可以通往另一个宇宙,比如我们如果落入银河系中央400万倍太阳质量的黑洞之中,那么我们就可以前往另外一个平行宇宙。

  美国纽黑文大学的研究人员Nikodem Poplawski 认为在过去的数年内,许多理论物理学家在探索我们所处的宇宙空间到底处于何处,是否存在平行宇宙,如果存在平行宇宙,那么我们该如何进入平行宇宙呢。

  宇宙大爆炸之前存在有限而致密的时空

  根据爱因斯坦的预测,黑洞内部处于无限密集的时空,但是该研究小组认为这个情况可能相反,即便是非常致密的空间也是有限的,Nikodem Poplawski博士认为在宇宙大爆炸之前存在一个有限时空的致密物质形式,其形成于一个黑洞之中。

  这个看似无限致密的时空可以看成是一个“种子”,其比我们现在所发现的任何粒子都要小万亿倍,但该时空内却可以存在引发其他粒子形成的连锁反应,于是就可以演化出我们现在的银河系、太阳系以及人类。

  人类文明可能存在于一个黑洞之中:如果我们的宇宙与大爆炸之前的超致密“种子”有关,那么我们则可能生活在一个黑洞之中。俄罗斯宇宙学家Dokuchaev认为如果生命可能存在于超大质量黑洞中,那么它会最先进化成更加先进的文明。

  虫洞或是黑洞 是两个平行宇宙的连接通道

  俄罗斯科学家称黑洞中的文明可最先演化至更高级的文明类型:Dokuchaev曾经在2011年于俄罗斯科学院核能研究所发表了许多黑洞研究的成果,有证据显示在黑洞内部可以存在一个时空,其时间和空间处于稳定的状态,宇宙生命可能存在其中,而处于黑洞中的文明可能达到了卡尔达舍夫等级中III型文明的程度。

  法国高等科学研究所的天体物理学家蒂博·达穆尔(Thibault Damour)和德国不莱梅国际大学的谢尔盖·索罗杜金(Sergey Solodukhin)也认为,那些黑洞天体很可能是名为虫洞的结构。

  虫洞是连接时空织布中两个不同地方的弯曲通道。如果你将宇宙想象为二维的纸张,虫洞就是连接这张纸片和另一张纸片的“喉咙”通道。在这种情况下,另一张纸片可能是另一个单独的宇宙,拥有自己的恒星、星系和行星。达穆尔和索罗杜金研究了虫洞可能的情形,并惊讶的发现它如此类似于黑洞以至于几乎无法区分两者之间的差别。

  霍金辐射可区分虫洞与黑洞

 

银河系内或存数百个隐形“流浪黑洞”

 

  物质环绕虫洞旋转的方式与环绕黑洞是一样的,因为两者扭曲环绕它们的时空的方式是相同的。有人提出利用霍金辐射来区分两者。

  霍金辐射是指来自黑洞的光和粒子辐射,它们具有能量光谱的特性。但是这种辐射非常微弱以至于它可能被其他源完全湮没,例如宇宙大爆炸后残余的宇宙微波背景辐射,因此观测霍金辐射几乎是不可能的。

  另一个可能存在的不同便是,虫洞可能没有黑洞所具有的视界。这意味着物质可以进入虫洞,也可以再次出来。实际上,理论家称有一类虫洞会自我包裹,因此并不会产生另一个宇宙的入口,而是返回到自身的入口。

  即便如此,这也没有一个简单的测试方法。由于虫洞的具体的形状不同,物质跌入虫洞之后可能要花费数十亿年之后才能从里面出来。即使虫洞的形状非常完美,宇宙最古老的虫洞目前也尚未“吐出”任何物质。

  看起来似乎只有一条探寻天文学黑洞的途径,那就是勇敢的纵身一跃。这绝对是一个勇敢者的危险游戏,因为如果跳入的是一个黑洞,其强大的重力场将会撕裂我们身体的每一个原子;即便幸运的进入了一个虫洞,内部强大的引力仍然是致命的。

  假设你能幸存下来,而虫洞恰好是不对称的,你会发现自己处在另一个宇宙的另一边。还没等你看清楚,这个虫洞也许又把你吸回到所出发的宇宙入口了。

  太空船也能做“悠悠球运动”

  “太空船也能做这样的悠悠球运动,” 达穆尔说道,“(但是)如果使用自己的燃料,你就能从虫洞的引力中逃逸”,然后探索另一边的宇宙。

  不过在宇宙这一边的朋友也许得等上数十亿年才能再次见到你,因为在虫洞里的穿行时间将会非常漫长。这样的延迟使得在虫洞两边的有效通讯变得几乎不可能。如果能够发现或者构建微观虫洞,这种延迟可能短至几秒钟时间,索罗杜金这样说道,这潜在的支持了双边通讯。

  研究黑洞形成和虫洞特性的美国俄勒冈大学尤金分校的斯蒂芬·许(Stephen Hsu),也认为利用观测区分黑洞和虫洞之间差别几乎是不可能的,至少利用目前的科技是不可能实现的。

  “黑洞最重要的特性就是落入黑洞的物体“有去无回”的临界点,而对此我们目前还无法进行测试。” 斯蒂芬说道。但目前被认为是黑洞的天体也可能的确是黑洞而非虫洞,这种情况也并非不可能。目前存在不少关于黑洞形成的可行情景,例如大质量恒星的坍塌,但有关虫洞是如何形成的则仍是未知数。

 

银河系内或存数百个隐形“流浪黑洞”

 

  虫洞需要外来物质保持自身稳定

  虫洞可能与宏观的黑洞有所不同,它需要一些外来的物质保持自身稳定,而这种外来物质是否真实存在又是个未知数。

  索罗杜金认为虫洞的形成方式可能与黑洞相差无几,例如都来自于坍塌的恒星。在这种情境下,物理学家一般认为会产生黑洞,但索罗杜金认为量子效应可能会阻止坍缩形成黑洞的过程,转而形成了虫洞。

  索罗杜金称这一机制在更完整的物理学理论下将不可避免,后者统一了重力和量子力学的理论,它是物理学界长久以来的梦想和目标。如果这一理论是正确的,那么以往我们认为会形成黑洞的地方,就可能会形成虫洞。

  而这一猜想并不是没有方法对其进行测试,有的物理学家认为未来的粒子加速器实验将能够产生微观黑洞。这种微观黑洞有可能放射出可以计算的霍金辐射,以证明产生的是黑洞而非虫洞。但是如果索罗杜金猜想的是正确的话,那么形成的会是一个微观虫洞,因此将不会产生任何辐射。“通过这样简单的测试就能辨别产生的是黑洞还是虫洞。”

 

银河系内或存数百个隐形“流浪黑洞”

 

  虫洞的另一个优点在于能够解决所谓的黑洞信息悖论。黑洞唯一能够释放出的就是霍金辐射,但这些霍金辐射将如何携带最初落入黑洞天体的原始信息,目前还尚不清楚。这种混乱效应与量子力学相冲突,后者禁止这种信息的丢失。

  “从理论上来说,虫洞要比黑洞好的多,因此它不会发生信息丢失。” 索罗杜金说道。由于虫洞没有视界,物体无需转化成霍金辐射就能自动离开虫洞,因此也就不存在信息丢失的问题。

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