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最初的黑洞

原始黑洞可能解释大爆炸后氢气和氦气形成中的宇宙学缺失环节。 了解更多!

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在大爆炸后的几十万年里,宇宙太热了,原子无法存活。 高能辐射充满了年轻的宇宙。 但随着宇宙的冷却和膨胀,质子、电子和其他粒子最终结合成了氢气和氦气的原子。 考虑到宇宙自大爆炸以来膨胀和冷却的时间,以及理论学家预测产生的氢气和氦气的数量,这两种元素的数量似乎有所不足。 缺失了百分之五十。

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东京都市大学的天体物理学家佐佐木真(Shin Sasaki)和筑波大学的同事梅村昌弘(Masayuki Umemura)认为他们对这种差异有了解释。 他们说,由原始黑洞群体释放的能量可以解释这个问题。

如何解释? 许多宇宙学家认为,在大爆炸后某个时候发生的高能事件阻碍了氢原子积累,使质子和电子过于活跃而无法保持在稳定的基团中。 根据这种说法,其中一些粒子至今还没有冷却到足以形成原子。 佐佐木解释说,我们称之为宇宙学缺失环节。

提供了什么能量? 根据佐佐木和梅村的计算,是数量巨大的原始黑洞,每个黑洞的质量相当于10万个太阳。 大爆炸后大约250万年,宇宙的体积将是现在的三分之一,黑洞吞噬原子时释放出的辐射将使宇宙升温,足以阻止氢气和氦气的形成。

这一理论存在争议,因为宇宙学家怀疑黑洞能否在宇宙存在的那个阶段形成。 物质粒子会以如此快的速度移动,以至于引力无法使它们聚集在一起。 但日本天文学家计算出,电子和质子可以通过与光子(能量粒子)相互作用来减速,并感受到类似于空气摩擦的阻力。 然后,质子和电子可以形成大质量黑洞的种子,其数量将是今天宇宙中星系数量的十倍。

那么,这些黑洞现在在哪里? 一旦黑洞附近的气体被消耗殆尽,黑洞就会停止发射辐射,难以探测。 梅村和佐佐木说,对遥远星系运动的仔细研究可能会揭示这些休眠黑洞的影响——并加强他们的理论。

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