科學家發現:微型黑洞常於星系中穿梭

麻省理工學院的研究人員稱,微觀的“原始黑洞”可能正在穿過我們的太陽系——頻率至少是每十年一次。

他們認爲,這些微小的黑洞可能密度極高,把一顆相當大的小行星的質量壓縮進一個原子的空間裡,並且可以追溯到宇宙的最初時期,就在大爆炸後的瞬間。

正如期刊《物理評論 D》上發表的一篇新論文所詳述,這些所謂的訪客或許能給暗物質的性質帶來新啓示,暗物質是一種假設的物質,科學家認爲它不與光或輻射相互作用,但據信構成了宇宙的 85%。

科學家們覺得,這些原始黑洞可能解釋了部分(要是不全是)暗物質。爲了支持他們的理論,該團隊提議尋找火星軌道上的微小擺動,這可能是由這些微小的原始黑洞的反覆飛越造成的。

“憑藉數十年的精確遙測數據,科學家們能將地球與火星之間的距離測算精確到約十釐米,”作者兼麻省理工學院物理學教授大衛·凱澤在一份聲明中說道。

“我們正在藉助這個高度儀器化的空間區域,嘗試探尋一種微小的效應,”他補充道。“如果我們看到了,那將會成爲繼續追尋這個令人欣喜的構想的切實緣由,即所有暗物質均由大爆炸後不足一秒鐘產生的黑洞構成,並且已在宇宙中穿梭了 140 億年。”

由於其密度極大,這些微小的黑洞或許會對我們太陽系中的天體施加充足的引力,起碼能夠解釋暗物質對恆星和星系運動觀測效應的一部分。

經過一些粗略的計算,斯坦福大學研究生、主要作者董·特蘭得出結論,如果一個原始黑洞在大約三英尺內經過一個人,他們會在一秒鐘內被推到約 20 英尺遠的地方。

“我們推斷,如果一個黑洞飛過地球,致使月球稍有晃動,會出現什麼情況,”董在一份聲明中說。“我們得出的數字不太清晰。太陽系中有許多其他的動態因素,可能會起到某種摩擦作用,致使晃動減弱。”

合著者、加利福尼亞大學聖克魯茲分校的博士後薩拉·蓋勒表示,雖然它們“並非生活在太陽系中”,但它們可能“每隔十年左右以某種角度穿越太陽系”。

即使這樣一個黑洞在距離火星幾億英里的範圍內穿行,它也可能導致火星的軌道開始擺動多達三英尺。

但即使他們能夠確認這一擺動,科學家們仍有大量工作要做,以確認原始黑洞的存在。

“對我們來說幸運的是,幾十年來,天文學家一直在追蹤普通的太空岩石,因爲它們穿過了我們的太陽系,所以我們可以算出它們軌道的典型特點,並開始將它們和原始黑洞理應遵循的截然不同的路徑及速度類型作比較,”凱澤在一份聲明中說。

然而,要發現它們可能會極其困難。

“實際上,天文學家非常善於在我們的太陽系中發現甚至更輕的物體,例如小行星,”蓋勒告訴太空網,“然而,通過望遠鏡直接觀測一個小黑洞,很可能啥也看不到。”