部分暗物质由原始黑洞构成？

科学家称并不排除这种可能性

2019年09月24日  来源：科技日报

包括欧核中心（CERN）科学家在内的一个国际团队，借助超级计算机聚焦大爆炸后瞬间诞生的原始黑洞，再现了光子与氢之间的交互。他们分析后发现，宇宙网是一个由气体和暗物质“丝线”构成的网络，“触角”遍及宇宙每一个角落。研究论文刊登在最近的《物理评论快报》上，有望为人们揭示暗物质的本质。

理论认为，大爆炸后不到一秒钟内，宇宙可能诞生了大量原始黑洞。2016年激光干涉引力波天文台（LIGO）直接观测到引力波后，欧核中心科学家阿尔维瑟·拉卡内里就表示：“原始  黑洞仍是假设中存在的天体。”

但近年，对原始黑洞的研究开始提上日程，因为它被视为解释暗物质构成的重要候选者，而原始黑洞无论存在或被彻底排除，都将为人类提供有关原始宇宙物理学的重要信息。

此次，来自意大利国际高等研究院（SISSA）、意大利国家核物理研究院（ICTP）和欧核中心的科学家，将目光投向莱曼α森林——宇宙“丝线”中的氢与光子之间的交互。他们借助“尤利西斯”超级计算机进行模拟，在分析了极端遥远类星体放射的光线与宇宙网之间的交互后，又将模拟结果与凯克望远镜观测到的交互进行比较。从而锁定了原始黑洞的部分特征及影响。

研究主要作者里卡多·穆尔吉亚表示，他们测试了一种假设，即暗物质由在原始宇宙形成的非恒星塌陷黑洞构成。

简单来说，他们利用电脑模拟了中性氢在亚星系范围的分布。进一步比照，确定了原始黑洞的质量和丰度极限，进而确定是否正是它们构成了暗物质。

现阶段，研究结果并不支持所有暗物质都由一种特定类型的原始黑洞（质量是太阳的50倍）构成，但并没有完全排除原始黑洞构成少部分暗物质的可能性。

总编辑圈点

关于暗物质的很多想法，听起来都古怪而疯狂。比如霍金就曾提出过，暗物质可能是直径非常小的原始黑洞。原始黑洞是宇宙早期膨胀的产物，比起恒星塌陷形成的黑洞更加袖珍。这么多年来，也有不少研究试图找到原始黑洞和暗物质的联系，但结论都是否定式的。暗物质，这占宇宙全部物质总质量85%的神秘物质，至今未曾对人类现出真身。人们只知道，它在那。但它是什么，它如何与其他粒子发生作用，它在标准物理模型中到底扮演什么角色，全部都是谜。