黑洞可能从一开始就存在 并且可以解释暗物质之谜

　　黑洞的性质和起源以及它们在宇宙演化中的作用仍然困扰着科学家们。现在，一项新的研究表明，从宇宙最早的时刻开始黑洞就存在，可以解释不止一个天文之谜。新的研究表明，小的原始黑洞在大爆炸之后立即充满了早期的宇宙，充当了恒星和星系形成的加速器。这个理论本身并不新鲜，因为它是由斯蒂芬霍金在 1971 年提出的。然而，在这项新研究中，一组天文学家展示了这种原始黑洞的存在如何巧妙地填补了当前对宇宙理解的一些主要空白。

　　首先，这些黑洞可以解释暗物质的存在和性质，据估计，暗物质占宇宙所有物质的 85% 左右。他们是怎么做到的？简而言之，这些黑洞本身可能是以前从未观察到的暗物质，尽管事实上我们所理解的宇宙没有它就无法存在，但迄今为止尚未证实暗物质的存在。

　　“我们的研究表明，在不引入新粒子或新物理学的情况下，我们可以解开现代宇宙学的奥秘，从暗物质本身的性质到超大质量黑洞的起源。”迈阿密大学物理学助理教授、这项新研究的合著者尼科·卡佩卢蒂(Nico Cappelluti)在一份声明中说。

　　最初由霍金提出的原始黑洞理论后来被放弃，因为目前主流的观点认为黑洞是在大质量恒星在生命末期坍缩后诞生的。

　　但是，过去几年利用尖端技术对黑洞进行的观察和探测表明，潜伏在宇宙中的黑洞并不总是符合预期。有些黑洞看起来太大了，有些又太小了，因为如果它们都是由大质量恒星坍缩形成的，那将是可能的。

　　“不同大小的黑洞仍然是个谜。”欧洲航天局(ESA)科学主任、该论文的合著者京特·哈辛格在声明中说。“我们不明白自宇宙存在以来，超大质量黑洞怎么会在相对较短的时间内变得如此巨大。”

　　科学家提出的新模型改变了假设的宇宙演化时间线上的几个点。例如，如果原始黑洞从一开始就存在，它们会开始更快地合并，让它们有足够的时间成长为今天可以检测到的大小。

　　这些黑洞的引力还会加速第一批恒星和星系的形成，因为它会导致在大爆炸后的最初几百万年里，充满黑暗宇宙的尘埃和气体云更快地坍塌。结果，那些神秘的黑暗时代会更短，第一批恒星会更早地形成。

　　“原始黑洞，如果它们确实存在，很可能是所有黑洞形成的种子，包括银河系中心的黑洞。”耶鲁大学天文学教授、该研究的合著者 Priyamvada Natarajan该研究在声明中说。

　　不仅仅是大黑洞，这很难解释。欧空局的盖亚任务为我们的银河系创建了最详细的三维地图，已经产生了大量分散在银河系各处的较小黑洞的证据，这些黑洞太小，无法从巨星的死亡中诞生。

　　科学家可能很快就会发现他们的理论是否正确。詹姆斯·韦伯太空望远镜是有史以来建造的最大、最复杂的天文台，刚刚准备发射。目前的发射目标是不早于12月24日。

　　这项任务最重要的目标是探测宇宙中的第一束光，即大爆炸后形成的第一批恒星的光。具体是什么时候发生的将会显示哪个理论更正确:黑洞从时间开始就存在了，还是它们只是在第一代恒星灭绝后才开始形成。

　　哈辛格说：“如果第一批恒星和星系已经在所谓的‘黑暗时代’形成，韦伯应该能够看到它们的证据。”