來自卡夫利宇宙物理與數(shù)學(xué)研究所的研究人員一直在對可能形成于早期宇宙的黑洞進行研究,這些所謂的原始黑洞被認為是在恒星和星系誕生之前形成的。原始黑洞可能是全部或部分暗物質(zhì)形成的原因,也是我們銀河系中心和其他地方發(fā)現(xiàn)的一些觀測到的引力波信號和超大質(zhì)量黑洞的成因。
研究人員還有理論認為,當原始黑洞與中子星碰撞并摧毀中子星,釋放出富含中子的物質(zhì)時,它們可能在重元素的合成中發(fā)揮作用。最有趣的理論是,暗物質(zhì)是由原始黑洞組成的。
研究人員在研究過程中,從早期宇宙中尋找有關(guān)原始黑洞的線索。他們認為早期宇宙的密度非常大,任何超過50%的正密度波動都會產(chǎn)生黑洞。早期宇宙中的一些過程可能為黑洞的形成創(chuàng)造了合適的條件。研究小組提出的另一個令人激動的前景是,原始黑洞有可能從膨脹期間創(chuàng)造的"嬰兒宇宙"中形成。歷經(jīng)一個快速膨脹的時期,被認為是我們今天觀察到的星系和星系團的原始形態(tài)。
在膨脹期間,"嬰兒宇宙"可能會從我們的宇宙中分支出來,創(chuàng)造出一個子宇宙,最終它會崩潰,小體積中釋放的大量能量導(dǎo)致黑洞的形成。根據(jù)愛因斯坦的引力理論,宇宙可以存在于內(nèi)部和外部的觀察者看來不同的狀態(tài)。內(nèi)側(cè)的觀察者會看到一個膨脹的宇宙,而外側(cè)的觀察者(比如我們)會看到它是一個黑洞。
我們可以把大大小小的"嬰兒宇宙"看作是原始黑洞,在黑洞的事件視界后面隱藏著多個宇宙的底層結(jié)構(gòu)。在論文中,研究人員描述了原始黑洞形成的場景,并表明可以利用夏威夷斯巴魯望遠鏡上的超超目攝像頭發(fā)現(xiàn)來自 "多元宇宙"的黑洞。