在探索宇宙奥秘的征途中,科学家们近日提出了一种颠覆传统认知的假设,将宇宙中那些体积小于地球十分之一的神秘中空天体,以及物质内部微不可见的管道,与原初黑洞这一理论上的天体联系起来。
这一大胆设想的提出者,来自美国水牛城大学。他们认为,原初黑洞——一种在宇宙初生时期因物质密度极端不均匀而直接形成的黑洞,其体积虽小但密度惊人,甚至一个原子大小的原初黑洞就能拥有相当于一座大山的重量。这些黑洞,如果穿越或俘获于某些天体之中,可能会留下令人惊叹的痕迹。
据研究人员介绍,被岩质天体捕获的原初黑洞,会无情地吞噬这些天体的液态核心,导致它们最终变成一个空壳。而如果这样的黑洞穿越固态物质,则会留下一道道笔直且微细的隧道,这些隧道只有在显微镜下才能被发现。这些现象,或许正是科学家们一直在寻找的原初黑洞存在的间接证据。
原初黑洞与人们熟知的超大质量黑洞和恒星级黑洞不同,它们出现的时间更早,是宇宙早期物质分布不均的直接产物。尽管科学家们对原初黑洞的搜寻已久,但至今仍未发现确凿的证据。因此,研究人员决定跳出传统框架,从新的角度去探索这一神秘天体的存在。
为了验证这一假设,研究人员进行了大量的计算和分析。他们首先确定了中空的类行星天体(包括行星、卫星和小行星)在不被自身压力压垮的前提下,能够拥有的最大尺寸。接着,他们计算了这些天体在形成期间或形成后捕获原初黑洞的概率,以及黑洞穿越物体的各种可能性。
研究结果显示,如果一个天体拥有液态核心,那么它捕获的原初黑洞就会逐渐吞噬这个核心。而如果这个天体受到其他天体的撞击,被捕获的黑洞就有可能逃逸,留下一个中空的外壳。这样的中空天体,其半径最大不会超过地球的十分之一,否则就会因自身压力而崩溃。
这些中空天体,在观测中是可以被发现的。它们的轨道参数,如质量和密度,都会反映出它们的内部结构。如果一个天体的密度与其体积相比过低,那么很可能它的内部是空的。
原初黑洞还会以极快的速度穿越我们身边的物体,留下笔直的隧道。一个质量为10²²克的黑洞,穿越物体时留下的隧道直径大约为1微米。研究人员认为,金属或其他材料制成的大型厚板,以及古老的建筑物和岩石,都可以作为检测原初黑洞的传感器。通过监视这些物体内部,科学家们或许能够发现微型隧道的突然出现。
然而,尽管这一假设听起来令人兴奋,但实际上发现原初黑洞隧道的概率极低。即使假设原初黑洞就是暗物质,在一块形成于数十亿年前的石头里发现黑洞隧道的概率也只有大约0.000001。这也意味着,我们的身体被黑洞穿越的概率同样极低,即使被穿越,由于黑洞的速度极快且人体组织相对松散,我们也可能根本无法察觉。
尽管这一切目前还只是假想,但研究人员认为,这样的探索对于推动相关领域的发展具有重要意义。在当前的研究中,一系列难以解决的问题已经出现,而理论的革新却迟迟未能进行。因此,这一假设的提出,或许能够为科学家们带来新的启示和突破。