确定太阳质量黑洞的起源以及与暗物质的联系 _生活百科

【确定太阳质量黑洞的起源以及与暗物质的联系】2022年1月7日整理发布：激光干涉仪引力波天文台 (LIGO) 在过去几年中已经确定了对合并黑洞的多次引力波探测，以纪念 2017 年诺贝尔物理学奖授予 Kip Thorne、Barry Barish 和 Rainer Weiss 。2020 年诺贝尔物理学奖授予 Andrea Ghez、Reinhard Genzel 和 Roger Penrose，以庆祝对黑洞存在的明确确认。因此，了解黑洞的起源已成为物理学中的一个核心问题。
令人惊讶的是，LIGO 最近观测到了一个 2.6 太阳质量的候选黑洞(事件 GW190814，在Astrophysical Journal Letters 896 (2020) 2, L44 中报道) 。假设这是一个黑洞，而不是一颗异常大的中子星，它从哪里来?
太阳质量黑洞特别有趣，因为它们不是传统的恒星演化天体物理学所预期的。这样的黑洞可能出现在早期宇宙(原始黑洞)中，或者从现有的中子星“转化”而来。一些黑洞可能在恒星和星系形成之前很久就已经在早期宇宙中形成了。这种原始黑洞可以构成部分或全部暗物质。如果中子星捕获了一个原始黑洞，黑洞就会从内部消耗中子星，将其变成一个太阳质量的黑洞。无论原始黑洞有多小，这个过程都可以产生大量太阳质量的黑洞。其他形式的暗物质可以在中子星内部积聚，导致它最终坍缩成一个太阳质量的黑洞。
发表在《物理评论快报》上的一项新研究推进了一项决定性测试，以调查太阳质量黑洞的起源。这项工作由 Kavli 宇宙物理与数学研究所 (Kavli IPMU) 研究员 Volodymyr Takhistov 领导，国际团队包括大学物理学杰出教授兼天体物理与空间科学中心主任 George M. Fuller加州大学圣地亚哥分校的教授，以及加州大学洛杉矶分校物理和天文学教授、Kavli IPMU 访问高级科学家 Alexander Kusenko 。