网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

比沙粒还小、却重如小行星:暗物质会是这种黑洞吗?

0
分享至

理论中,一些黑洞的质量可与小行星相当,视界却远小于一粒沙。这些尚未被确认的原初黑洞,也是暗物质的候选。一项新比较发现,有些黑洞模型对参数的要求,甚至比某些粒子模型更宽松。



原初黑洞艺术示意。亮环用于表现想象中的吸积盘,这类小黑洞未必能形成可见亮环。图源:NASA/Goddard。

这些黑洞,要比恒星更早出生

暗物质的线索来自引力。星系里恒星的运动、遥远光线被弯曲的程度,都指向一大批看不见的物质。新粒子是热门解释,原初黑洞也可能承担其中一部分质量。NASA的暗物质介绍把两类候选都列了出来。

我们熟悉的恒星级黑洞,可以在大质量恒星死亡时形成。原初黑洞则被设想诞生于宇宙最早期,那时连恒星都还没有。极端的早期条件,可能让某些区域直接坍缩,因此黑洞的质量可以远小于恒星。

这篇论文关注的小行星质量范围,目前仍允许原初黑洞承担全部暗物质。这个范围里的黑洞,质量比恒星轻得多;按质量与视界大小的关系计算,视界直径也远小于沙粒。它们究竟有没有形成、数量够不够,则还没有答案。

麻烦在于,要解释暗物质,光有黑洞还不够。理论得算出它们怎样形成、留下多少,总量是否能对上观测。有些方案对初始参数极其敏感,稍微改一点,预测的黑洞数量就差得很远。

于是,一个常见的质疑出现了:想得到刚好够用的黑洞,是不是非得把宇宙的参数调得过分精确?

把参数拧一点,结果会变多少

加州大学圣克鲁兹分校物理学家斯特凡诺·普罗富莫,把这个质疑变成了可以比较的计算。这项9月10日发表于《Physical Review D》的理论研究,在总览图中列出12种代表性情形,既有粒子,也有原初黑洞。



研究作者斯特凡诺·普罗富莫。照片沿用原报道,摄影:Carolyn Lagattuta,UC Santa Cruz。

可以把模型想成一台带旋钮的机器。旋钮控制质量、相互作用强弱等参数,机器最后输出暗物质的丰度。同样把一个旋钮拧动1%,有的模型只发生温和变化,有的结果却会剧烈偏离。

研究使用的敏感度指标,就是比较输入与输出各自变化的比例。这里所谓“自然”,意思是模型不那么依赖精细调参。这种判断常被用于选择研究方向。

粒子与黑洞,没有分成两队

结果里,一种涉及“畴壁”的黑洞形成方案,落在低敏感度一端。可以把畴壁理解为早期宇宙中不同场状态之间的边界;在这类模型里,边界网络中一部分结构的坍缩可以形成黑洞。

在论文考察的参数下,这种方案的敏感度为4.5,与部分粒子模型同处低敏感度区间。

另一端,一种通过希格斯共振控制湮灭的粒子情形,敏感度约为6500。它需要把参数卡得很准,才能留下所需的暗物质丰度。



论文图6:蓝色是黑洞方案,红色是WIMP粒子方案;横轴为对数刻度,条形越向右,参数敏感度越高。蓝色和红色都跨越多个区间;顶部带箭头的一项为估计下限。图源:Stefano Profumo,CC BY 4.0;文末附完整出处。

这张图里,黑洞与粒子的条形彼此穿插。决定结果的,是具体形成机制怎样把输入参数变成最终丰度。仅凭“这是粒子”或“这是黑洞”,无法替一个模型判断调参代价。

这里还得留意计算的范围。畴壁方案的低敏感度,只针对作者实际改变的那些参数;某些输入数值从哪里来、形成率估计有多可靠,还需要另外解释。因此,图上的敏感度不能当成理论正确的概率,也不能用来判定整个机制有多容易发生。

要把候选变成答案,还得找到这些黑洞,测清它们的质量和数量,再检查是否足以补上宇宙中那部分看不见的物质。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
49岁刘孜给父母买房,嫁给竹马育有一子,婆婆把她当成宝

49岁刘孜给父母买房,嫁给竹马育有一子,婆婆把她当成宝

草莓解说体育
2026-10-18 05:49:27
蒯曼遇到下下签,和张本美和同区,覃予萱和王艺迪获得上上签

蒯曼遇到下下签,和张本美和同区,覃予萱和王艺迪获得上上签

子水体娱
2026-10-19 23:47:34
曝老佛爷向亲信透露 穆帅战绩仍无改善将考虑请德尚

曝老佛爷向亲信透露 穆帅战绩仍无改善将考虑请德尚

新英体育
2026-10-19 13:07:17
曾仕强:所有疾病的起因,都是因为紧张|只要全身不放松,疾病就会找上门

曾仕强:所有疾病的起因,都是因为紧张|只要全身不放松,疾病就会找上门

杏花烟雨江南的碧园
2026-07-24 16:15:03
陌生亲密性行为五年降幅76%!北大复旦联合调查结果显示,年轻人快餐关系遇冷,引发热议

陌生亲密性行为五年降幅76%!北大复旦联合调查结果显示,年轻人快餐关系遇冷,引发热议

火山詩话
2026-10-19 13:18:35
快讯!泽连斯基此人确实不简单!

快讯!泽连斯基此人确实不简单!

有态度的何总
2026-10-19 11:01:13
国际油价18年间跌了55美元,国内油价却从5.44元涨到8.58元?

国际油价18年间跌了55美元,国内油价却从5.44元涨到8.58元?

爱看剧的阿峰
2026-10-19 16:31:29
深度长文:为什么科学家认定全人类都源自非洲?终于讲通透了!

深度长文:为什么科学家认定全人类都源自非洲?终于讲通透了!

宇宙时空
2026-08-26 18:29:02
科比女儿23岁首登维密秀,为走秀把历年大秀看到滚瓜烂熟

科比女儿23岁首登维密秀,为走秀把历年大秀看到滚瓜烂熟

自愈小日子
2026-10-19 08:16:16
5分钟被打断4次!赫格塞思的风光正在褪去,体面辞职或许才是最好的退场方式

5分钟被打断4次!赫格塞思的风光正在褪去,体面辞职或许才是最好的退场方式

聪先生
2026-10-18 14:02:49
九轮全胜39球,巴萨把58年前的纪录追平了

九轮全胜39球,巴萨把58年前的纪录追平了

夜白侃球
2026-10-19 11:24:19
快讯!俄罗斯传来消息!

快讯!俄罗斯传来消息!

故事终将光明磊落
2026-10-19 09:02:32
打不得!日本战舰闯入台海峡,我军为什么不直接击沉它?

打不得!日本战舰闯入台海峡,我军为什么不直接击沉它?

阿凫爱吐槽
2026-10-18 15:16:57
“争执升级”!美媒:泽连斯基指责特朗普正逼迫乌克兰向俄罗斯投降

“争执升级”!美媒:泽连斯基指责特朗普正逼迫乌克兰向俄罗斯投降

环球网资讯
2026-10-19 11:38:24
老登资产正在逐渐走下神坛:中华烟没人抽了,茅台酒没人买了!

老登资产正在逐渐走下神坛:中华烟没人抽了,茅台酒没人买了!

王二哥老搞笑
2026-10-19 19:12:05
今天10月19日,全体退休人员注意:10月养老金发放,必查三项!

今天10月19日,全体退休人员注意:10月养老金发放,必查三项!

老孙说
2026-10-19 09:56:03
中期选举将至,特朗普卖力拉票,共和党不买账,白宫爆发“内斗”

中期选举将至,特朗普卖力拉票,共和党不买账,白宫爆发“内斗”

娱乐小可爱蛙
2026-10-19 19:46:04
倒计时1周!金球奖最新赔率:凯恩力压亚马尔 梅西第4  去年得主仅第8

倒计时1周!金球奖最新赔率:凯恩力压亚马尔 梅西第4  去年得主仅第8

我爱英超
2026-10-19 16:24:29
梁洛施现状:复出拍戏,又陷热恋,仨儿子都争气,与李泽楷联系少

梁洛施现状:复出拍戏,又陷热恋,仨儿子都争气,与李泽楷联系少

诺斯罗普的笔记呀
2026-10-19 19:17:43
我考了四年公务员,终于承认了一个残酷的现实:我永远考不上

我考了四年公务员,终于承认了一个残酷的现实:我永远考不上

军闻新大门
2026-10-18 23:46:34
2026-10-20 03:28:49
Science科学说 incentive-icons
Science科学说
发布最新的科学界信息
2603文章数 20557关注度
往期回顾 全部

头条要闻

中国留学生披旭日旗事件最新进展:目前已被遣返

头条要闻

中国留学生披旭日旗事件最新进展:目前已被遣返

体育要闻

从NBA退役10年后,他真去警局上班了

娱乐要闻

奚梦瑶回应重返维密:还是很开心的

财经要闻

黄奇帆之子往事:从广微系到魏桥的跳跃

科技要闻

王晟:近千亿资金涌入后 具身智能开始退烧

汽车要闻

不知道二代海鸥多好玩? 上赛道跑两圈 很过瘾的

态度原创

旅游
家居
艺术
游戏
公开课

旅游要闻

换个思路,北京的冷门博物馆也好逛

家居要闻

2026建博会(广州) 公装联探展交流活动

艺术要闻

俄罗斯90后摄影师比莉娅娃英这组写真,看完我直接跪了!最后一张绝了!

《龙之信条2:黑暗觉者》评测:天若有情天亦老"/> 主站 商城 论坛 自运营 登录 注册 简体中文 简体中文 English 《龙之信条2:黑暗觉...

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

无障碍浏览 进入关怀版