卡弗利宇宙物理和数学研究所 [左]一个微小的原始黑洞被一颗中子星捕获，随后将其吞噬，留下一个“变形的”太阳质量黑洞残余
[右]由于延迟或快速超新星爆发而形成的中子星之后的“嬗变”太阳质量黑洞的预期质量分布
LIGO GW190814事件与2
图中还显示了6个太阳质量黑洞候选者
信用:Takhistov et
亚拉巴马州
黑洞的起源是什么？这个问题与另一个谜——暗物质的性质——有什么联系？暗物质构成了宇宙中的大部分物质，但是它的性质仍然未知
激光干涉仪引力波观测站(LIGO)在过去几年里已经发现了多个合并黑洞的引力波探测，基普·索恩、巴里·巴里什和雷纳·韦斯获得了2017年诺贝尔物理学奖
2020年诺贝尔物理学奖授予安德里亚·盖兹、莱因哈特·根泽尔和罗杰·彭罗斯，这是对黑洞存在的一个明确的证实
因此，理解黑洞的起源已经成为物理学的一个中心问题
令人惊讶的是，LIGO最近观察到一个2
6太阳质量黑洞候选者(事件GW190814，在天体物理学杂志快报896 (2020) 2，L44中报道)
假设这是一个黑洞，而不是一颗异常巨大的中子星，那么它来自哪里？ 太阳质量黑洞特别有趣，因为它们不是常规恒星演化天体物理学所期望的
这样的黑洞可能出现在早期宇宙(原始黑洞)中，或者由现有的中子星“蜕变”而来
一些黑洞可能早在恒星和星系形成之前就已经在早期宇宙中形成了
这样的原始黑洞可以构成部分或全部暗物质
如果一颗中子星捕获了一个原始黑洞，黑洞会从内部吞噬这颗中子星，把它变成一个太阳质量的黑洞
这个过程可以产生大量的太阳质量黑洞，不管原始黑洞有多小
其他形式的暗物质可以聚集在中子星内部，导致它最终坍缩成一个太阳质量的黑洞
发表在《物理评论快报》上的一项新研究提出了一个决定性的测试来研究太阳质量黑洞的起源
这项工作由卡弗利宇宙物理和数学研究所(卡弗利·IPMU)的沃洛季米尔·塔克西托夫研究员和乔治·M
加州大学圣地亚哥分校杰出的物理学教授兼天体物理学和空间科学中心主任富勒，以及加州大学洛杉矶分校物理学和天文学教授亚历山大·库森科和一位卡弗利Diego客座高级科学家
正如研究讨论的那样(见图
1)，被暗物质吞噬的中子星剩余的“嬗变”太阳质量黑洞(微小的原始黑洞或粒子暗物质积累)应该遵循原始宿主中子星的质量分布
因为中子星的质量分布预计在1
5太阳质量，较重的太阳质量黑洞不太可能起源于与中子星相互作用的暗物质
这表明，像LIGO探测到的候选事件，如果它们确实构成黑洞，可能是来自早期宇宙的原始起源，因此极大地影响了我们对天文学的理解
未来的观测将使用这个测试来调查和识别黑洞的起源
此前(见富勒，库森科，塔克西托夫物理评论快报119 (2017) 6，061101)，同一国际研究小组还证明，中子星被小的原始黑洞破坏可以导致丰富多样的观测信号，并可以帮助我们理解重元素起源(e
g
金和铀)和从我们银河系中心观测到的511千电子伏过量伽马射线
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
