天文学家解决斯蒂芬·霍金的疯狂理论

长期以来，斯蒂芬·霍金（Stephen Hawking）最具争议的理论之一一直是天文学家和科学家寻找答案的重大挑战。现在他们已经解决了这个问题。

在1970年代，霍金提出暗物质，构成宇宙中大部分物质的不可见物质，可能由大爆炸早期形成的黑洞组成。

现在，三位天文学家已经发展出一种理论，不仅解释了暗物质的存在，还解释了宇宙中最大黑洞的出现。

"我个人认为这个想法非常有趣的是，它如何优雅地将我正在研究的两个非常具有挑战性的问题结合在一起，即研究暗物质的性质以及黑洞的形成和生长，并一举解决它们，"耶鲁大学天体物理学家Priyamvada Natarajan说。

更重要的是，包括最近发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜在内的几台新仪器可以产生最终评估霍金着名想法所需的数据。

从一开始就有一个黑洞。

周二，暗物质占宇宙中所有物质的80%以上，但不会以任何方式直接与光相互作用。它只是漂浮在银河系内一个巨大的，影响重力。

黑洞很可能对宇宙中发生的一切负责。不幸的是，在现代宇宙中，黑洞只有在大质量恒星死亡后才会形成，然后在自身引力的重压下坍缩。因此，创造一个黑洞必须需要大量的恒星才能使正常物质成为可能。

科学家从早期宇宙的计算中知道宇宙中有多少物质是正常的，氢和氦首先形成的地方。没有足够的正常物质来构成天文学家观测到的所有暗物质。

这就是霍金的用武之地。1971年，他揭示了这个原始或原始黑洞是在大爆炸之后形成的。在那里，物质口袋可以自发地达到制造黑洞所需的密度，在第一颗恒星闪烁之前很久就用它们淹没了宇宙。霍金认为，这个原始黑洞可能是所有暗物质的原因。

基于霍金理论的研究成果

在最新的研究中，迈阿密大学的天文学家Natarajan和Nico Cappelluti以及欧洲航天局（ESA）的Günther Hasinger深入研究了古代黑洞理论，探索了他们如何解释暗物质并可能解决其他宇宙学挑战。

为了通过测试，原始黑洞必须在一定的质量范围内。在这项新工作中，天文学家假设古代黑洞的质量约为太阳质量的1.4倍。

他们建立了一个宇宙模型，用这个相当明亮的黑洞取代了所有的暗物质，然后他们寻找可以验证模型的观测线索。

天文学家发现，古代黑洞可能通过播种第一批恒星，第一批星系和第一批超大质量黑洞（SMBH）在宇宙中发挥了重要作用。

观测表明，恒星、星系和SMBH在宇宙学史上出现得非常快，也许太快了，无法用我们今天在宇宙中观察到的形成和生长过程来解释。

"原始黑洞，如果它们确实存在，可能是所有超大质量黑洞形成的种子，包括银河系中心的那些，"Natarajan说。

这个理论很简单，不需要一组新的粒子来解释暗物质。

"我们的研究表明，在不引入新粒子或新物理学的情况下，我们可以解决现代宇宙学的奥秘，从暗物质本身的本质到超大质量黑洞的起源，"Cappelluti说。

到目前为止，这个想法只是一个模型，但它已经可以测试了。詹姆斯·韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope）在经过多年的延迟后于圣诞节发射，将回答有关恒星和星系起源的问题。

下一代引力波探测器，特别是激光干涉仪空间天线（LISA），准备揭示更多关于黑洞的信息，包括古代黑洞（如果它们存在的话）。