原生黑洞

原生黑洞

原生黑洞(Primordial black hole又稱太初黑洞或者是強黑洞)是科學家們提出的一種假說中的黑洞。他們認為在宇宙大霹靂時,其異乎尋常的力量把一些物質擠壓得非常緊密,形成了"原生黑洞"。這種是並不是由恆星坍塌而形成的另類黑洞。理論上,原生黑洞比起普通黑洞可以更小,甚至小到肉眼無法辨別的大小。例如存在體積隻有原子大小,質量卻相當于一座山的原生黑洞。

  • 中文名稱
    原生黑洞
  • 外文名稱
    Primordial black hole
  • 特    點
    有別于普通黑洞的質量受限和形成
  • 影    響
    可解決宇宙疇壁和單極問題
  • 誕生條件
    宇宙大霹靂時的超強壓力與溫度。
  • 別    名
    太初黑洞​,強黑洞
  • 延    伸
    可論證暗物質存在性問題

原生黑洞

原生黑洞(Primordial black hole)

原生黑洞 原生黑洞

太初黑洞

一個原生黑洞(又可以稱為太初黑洞)是一個假想的類型的黑洞。其形成原因不是由大天體的引力坍塌而誕生的;而是由在宇宙早期壞境下,極端物質密度還有宇宙大霹靂的強大能量擠壓,最終形成了"原生黑洞"。

宇宙大霹靂

根據宇宙大霹靂在最初的幾分鍾之後 ,大霹靂的壓力和溫度非常高。在這種情況下簡單的物質密度的波動可能導致局部地區的密度變大,足以創造黑洞。盡管大部分地區高密度擠壓會很快分散于宇宙的膨脹。原生黑洞是很穩定的,所以理論上是可以保持至今。

對于那些較小質量的原生黑洞,科學家認為有可能與暗物質有關,以此來解釋暗物質的一些問題。

檢測存在性

第一個方法,是檢測原生黑洞是利用霍金輻射。斯蒂芬·霍金在1974年,他認為在我們的銀河系暈的部分,存在著大量那種較小的原生黑洞。在所有的黑洞理論中,霍金輻射率與質量成反比。因為這個放射過程逐漸地降低黑洞的質量。很小質量的黑洞在其過程中,會出現一種類似于高壓放氣一樣,大量輻射爆發的最後階段。這個相當于一個氫彈產生數百萬噸的爆發力。在當前的宇宙年齡下,即使一個普通黑洞(約3太陽質量)也不會失去所有的質量(即使沒有任何物質的進入)。然而,由于原生黑洞並非由恆星核心崩潰形成,他們可以是任意大小。一個原生黑洞,其質量約1011公斤的話,那麽它的一生大約等于當前的宇宙年齡。如果這樣足夠數量的低質量黑洞被建立在的宇宙大霹靂時期呢?那麽我們應該能夠看到一些相對接近我們在我們銀河系星系裏的黑洞爆炸和毀滅。美國國家航空航天局的費米伽馬射線太空望遠鏡衛星,2008年6月推出,搜尋那些原生黑洞的蛛絲馬跡。當然,如果理論的霍金輻射並不實際存在,這樣的原生黑洞被證明將會變得非常困難。如果可能,或許當前的太空探測其規模小範圍小所以尚未被發現吧。有人建出一個假設,如果有這樣一個微小型的原生黑洞越過地球會產生可檢測的信號。因為它的小直徑、大質量比核子和相對較高的速度,很容易被檢測到。這樣的原生黑洞隻是過境地球幾乎暢通無阻的。

另一種方法,檢測原生黑洞可以通過觀察恆星表面的變化。如果小型原生黑洞穿過一顆恆星。它的密度會導致可觀察到的振動。還有一些中等行星軌跡也會一定的受到影響但未被吞噬。證明小型原生黑洞的存在就能證明原生黑洞的存在。因為在當前的宇宙環境下,無法形成質量很小的黑洞。

影響

原生黑洞的毀滅已經被認為是伽馬射線爆發,一個可能的解釋。還有原生黑洞的一系列問題已經被認為是一個解決包括暗物質在內的問題的方案,宇宙疇壁問題 和宇宙單極問題(單極子宇宙)。因為一個原生黑洞並不一定要小(可以是任意大小)。原生黑洞也可能導致了後來星系的形成。

即使它們不解決這些問題,低數量的原生黑洞(在2010年,隻有兩個中等質量黑洞被證實)宇宙學家通過光譜波動進行證實。

弦理論

廣義相對論預測最小的原生黑洞已經消失了,但如果有一個第四維空間--預言弦理論 --它將如何影響重力作用于小尺度和減緩"蒸發"。這可能意味著有幾千的黑洞在我們的星系。為了測試這個理論,美國國家航空航天局在2008年6月11日,使用費米伽馬射線太空望遠鏡,在提出了在軌道上進行觀測。如果他們遵守特定的小幹擾模式內伽馬射線爆發,它可能是第一個間接證據。

黑洞

類型
角動量電荷史瓦西虛構




尺度微型極值恆星的中介質量超大質量類星體


形成

恆星演化

致密星

坍縮

托爾曼-奧本海默-沃爾科夫極限

奇異

原生黑洞

誇克

先子Q白矮星超新星極超新星

性質

熱力學

邦迪吸積

史瓦西半徑

Spaghettification

M-sigma relation

重力透鏡

事件視界準周期振動光子層能層霍金輻射彭羅斯過程
模型

引力奇點

裸奇點

太初黑洞


環奇點

重力星

伊米爾齊參數

暗星

M理論範例

暗能量星

球形閃電

黑星

蟲洞

磁層永坍縮體模糊球白洞
爭論問題全像原理無毛定理黑洞佯謬宇宙監察交替模型



度規史瓦西克爾萊斯納-諾德斯特洛姆克爾-紐曼




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