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(2024-09-02 14:58:09)
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新的研究暗示这个宇宙在大爆炸之前有过一个秘密生命
一项 “反弹的”宇宙学的新研究暗示黑洞和暗物质的秘密可能躺在大爆炸之前。
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一个显示早期宇宙的各个方面的描画，包括由大爆炸和古代黑洞产生的辐射。(Image credit: ESA)
按照一个提示这个宇宙能在收缩和扩张的相之间“反弹”的宇宙学理论，大爆炸可能一直不是这个宇宙的开始。如果这一理论是真实的，那么它可能关于这个宇宙的性质有深厚的影响，包括两个它的最神秘的成分：黑洞和暗物质。
记住这个，最近的一项研究提示暗物质可能由从宇宙的最后一次收缩到在大爆炸前发生的当前的膨胀相的一个过渡期间形成的黑洞组成。
如果这一假设成立，在黑洞形成过程期间产生的引力波可能会被未来的引力波天文台探测到，提供一个来确认这种暗物质产生场景的方法。
在一个星系中恒星运动和宇宙微波背景--一个大爆炸的余辉--的观测表明在宇宙中约80%的物质是暗物质，一种不反射、吸收或发射光的物质。尽管它的丰富，但科学家们还没有识别暗物质由什么组成。
在这项新研究中，研究人员探索了一种在那里暗物质由从发生在宇宙的最后一个收缩相期间的密度波动形成的原始黑洞组成的场景，就在我们现在观测到的扩张期之前不久。他们于6月在《宇宙学与天体粒子物理学期刊
反弹的宇宙
传统的宇宙的宇宙学观点提出宇宙从一个奇点开始，被一个短暂的叫膨胀的极端快扩张期跟随。然而，这项新研究背后的作者分析了一种更异域的被称为非奇异物质反弹的宇宙学理论，该理论摆出这个宇宙首先经历了一个收缩相。由于增加的物质密度，这个相以一个反弹结束了，导致了大爆炸和我们今天观测到的加速扩张。
在这个反弹的宇宙学中，这个宇宙收缩到一个比它今天是的更小约50个数量级的大小。反弹后，光子和其他粒子被诞生，标志着大爆炸。靠近反弹，物质密度是如此高以至于在物质密度中小黑洞从量子波动形成，使它们对暗物质成为可行的候选者。
法国国家科学研究中心（CNRS）的研究主任帕特里克·彼得（Patrick Peter）在一封电子邮件中告诉《生活科学》杂志， “小的原始黑洞能被在宇宙的早期阶段期间产生，而如果它们是不太小它们的衰变由于霍金辐射（一种假设的黑洞由于量子效应发射粒子的现象）将不是足够来摆脱它们的，因此它们会到现在仍然存在。它们的或多或少一颗小行星的质量的重量可能贡献到暗物质或甚至完全解决这个问题” ，他没有参与这项研究。
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科学家们的计算表明这种宇宙模式的属性诸如空间曲率和微波背景与当前的观测结果匹配，支持他们的假设。
为进一步验证他们的预测，研究人员希望用下一代引力波天文台来做出。科学家们在他们的模型中计算了黑洞形成期间产生的引力波的属性，并发现它们可以被即将到来的引力天文台如激光干涉仪空间天线（LISA）和爱因斯坦望远镜探测到。这些探测可以证实是否原始黑洞真的是暗物质，然而这两个设施在任何一个看到第一光之前可能要用十多年的时间。
彼得说，“这项工作是重要的在于它的在一个不是通常的基于膨胀形成暗物质的框架中提供一种自然的形成小又仍然存在的黑洞方式的意义，目前其他工作正在调查围绕恒星如此微小黑洞的行为，潜在的在未来导致一种检测它们的方法” 。
https://www.livescience.com/physics-mathematics/dark-matter/the-universe-had-a-secret-life-before-the-big-bang-new-study-hints
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