惊爆!新理论指出宇宙竟在自我重启
回答万物如何起源的问题一直都很困难,但人类已经取得了令人难以置信的进步——特别是考虑到,在宇宙学的转瞬之间,我们已经从在洞穴墙壁上书写发展到在口袋里携带手持电脑。
主流理论认为,现代宇宙在宇宙大爆炸后形成,随后是一段快速膨胀期。宇宙的膨胀、宇宙微波背景(CMB),甚至最古老恒星的年龄都支持这一被广泛接受的理论。然而,它也留下了一些令人困扰的谜团,正是这些谜团——比如暗物质和“平坦度问题”,涉及到为什么可观测宇宙似乎是平坦的问题——促使一些科学家去探寻其他可能的答案。
在发表于《宇宙学与天体粒子物理学杂志》的一篇新论文中,一个国际科学家团队探讨了“非奇异物质反弹宇宙学”的概念。与当前被该论文称为热大爆炸(HBB)的模型不同,这个提出的理论在类似于大爆炸期间所呈现的那种热、密集的宇宙和冷得多的宇宙之间“反弹”。在某种程度上,根据该理论,今天的可观测宇宙是从前一个宇宙循环而来的。
虽说这并非新点子,不过该团队通过对这个存在争议的宇宙学模型中原始黑洞(PBH)的存在情况加以分析,进一步探究了此概念。
我们于非奇异物质反弹宇宙学的大背景下,在 HBB 辐射主导的时代,发现了一种全新的、与模型无关的 PBH 形成的自然机制,
尤其是,在物质收缩阶段超视界曲率扰动的增强,再加上从物质收缩到 HBB 膨胀 宇宙 的短暂过渡阶段,能够致使 HBB 阶段小尺度上的曲率扰动增强,进而坍缩形成 PBH。
据IFLScience报道,这实际上意味着,原始黑洞,这一假设的存在,被认为产生于大爆炸后不久,实际上可能是由早期宇宙混沌过渡阶段的扰动所形成的可观测残余。这些黑洞被视作是暗物质的一种可能解释(尽管最近的研究表明它们可能太稀少,无法解释这种神秘现象),但研究人员坚信,这种宇宙学模型既解决了平坦性问题,又满足了对暗物质的需求。
“有趣的是,”论文写道,“我们所发现的原始黑洞质量或许处于观测上未受限制的小行星质量窗口之内,有可能对暗物质的全部情况作出解释。”
尽管这是一个引人入胜的想法,但大爆炸加暴胀 模型 仍然是现代穴居人理解塑造我们宇宙的最佳选择。但研究人员称,应该有可能弄清楚这种非奇异物质反弹宇宙学是否有任何价值,因为“增强的曲率扰动,坍缩成原始黑洞,也能诱发随机引力波背景。”
虽然确实有可能激光干涉空间天线(LISA)任务——本质上是一个更强大的 LIGO,但在太空——发现一些意想不到的东西,但这个“反弹”的想法要想在一个已为我们服务了数十年且表现良好的宇宙学模型面前证明自身,还有很长的路要走。