大爆炸或许并非宇宙的起源

科技   2024-09-02 09:01   吉林  

一项新的研究表明,宇宙在大爆炸之前可能有着一段“隐藏的故事”。这一观点颠覆了传统的宇宙起源理论,并可能揭示黑洞和暗物质的奥秘。



根据观测,宇宙中大约80%的物质是暗物质,这是一种不反射、不吸收、不发射光的神秘物质。尽管暗物质在宇宙中占据重要地位,科学家们至今尚未确定其具体构成。



在这项研究中,科学家们提出,暗物质可能由原初黑洞构成。这些黑洞是在宇宙从上一次收缩阶段进入当前膨胀阶段的过渡过程中形成的,这一过程发生在大爆炸之前。如果这一假设得到证实,那么这些黑洞形成时产生的引力波可能被未来的引力波观测站检测到,为这一暗物质生成理论提供证据。


传统的宇宙学理论认为,宇宙始于一个奇点,然后经历了一段极其快速的膨胀期(即所谓的“大爆炸”)。然而,新的研究分析了一种更为复杂的理论——非奇点物质反弹宇宙学。该理论认为,宇宙先经历了一段收缩期,随着物质密度的增加,这一阶段最终以反弹结束,导致了大爆炸和我们今天观察到的加速膨胀


在这一反弹宇宙模型中,宇宙曾经收缩到比现在小50个数量级的状态。在反弹之后,光子和其他粒子诞生,标志着大爆炸的到来。在反弹接近尾声时,物质密度极高,小型黑洞在量子波动的作用下形成,使其成为暗物质的有力候选者。



为了验证这一理论,研究人员希望利用下一代引力波观测站来检测他们计算出的引力波特性,如激光干涉空间天线(LISA)和爱因斯坦望远镜。如果这些观测能够捕捉到预期的引力波信号,将为原初黑洞是暗物质的假设提供有力支持。不过,这些设施可能还需要十多年时间才能投入使用。


尽管这一理论挑战了基于传统大爆炸理论的宇宙学模型,它提供了一种解释黑洞如何形成并在暗物质中发挥作用的自然方式,且与目前的观测结果相一致。未来的研究可能会进一步探讨这些微小黑洞在恒星周围的行为,或许能为它们的存在提供更多证据。

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