用一个未解之谜能否解决另一个谜团?

作者: 大大

来源: 《物理评论快报》

发布日期: 2016-08-26

约翰霍普金斯大学的天文学家提出一种新方法,用快速射电暴(FRB)来解释暗物质的组成,特别是是否由原初黑洞构成。通过分析FRB的引力透镜现象,科学家希望能直接探测到暗物质。

暗物质,我们已经讨论过很多次了。虽然大家都很熟悉这个术语,但是它究竟是什么,没有人知道。或许是MACHOs,又或许是某种未被探测到的新粒子。快速射电暴(FRB),知道的人就比较少了。因为天文学家在2001年才首次接收到FRB的信号,到目前为止总共仅发现了20个FRB事件。快速射电暴是一种未知的神秘的、短促而明亮的射电脉冲。

对于FRB的解释众说纷纭,有人认为它是来自外星人的信号,也有人认为它可能是中子星或黑洞发出的信号。暗物质和快速射电暴都是未解之谜,它们之间看似毫无关系,但来自约翰霍普金斯大学的天文学家发表在《物理评论快报》的一篇论文中提出了一个新方法,直接用一个谜团来解释另一个谜团。他们认为这种神秘的快速射电暴可以告诉我们暗物质是否是由一种特殊的古老的黑洞组成的。

当LIGO宣布它们探测到合并黑洞产生的引力波后,很快就有科学家认为LIGO的发现其实揭示了暗物质可能是由“原初黑洞”组成的。科学家之前相信宇宙早期遍布着大量的原初黑洞,但是由于一直缺乏证据,因此科学家对它一直没有很大的热忱。天文学家计算了这些原初黑洞会形成一对双黑洞,并相互回旋、逐渐靠近合并成一个黑洞的概率有多少。快速射电暴的信号非常短暂,但其强度却非常的高。

如果对它们的来源猜测正确,那么这些无线电波在到达地球前要经历非常长的一段距离,而在这途中,这些波很有可能会经过黑洞。新的研究指出,如果黑洞是太阳质量的30倍,两个像到达地球的时间会相差几毫秒。如果大约30太阳质量的原初黑洞是暗物质,那么我们就有一定的几率观测到快速射电暴以上述方式经过原初黑洞时产生引力透镜现象,这样我们就能探测到FRB两个像到达的时间延迟。

虽然探测到FRB的回声的概率很低,但是,如果是黑洞构成了暗物质的话,预计在接下来的几年时间内会探测到几千起FRB的回声事件。

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