黑洞合并可能最终解决哈勃紧张吗？可能的不

By Paul Sutter published 11 hours ago

Black Holes

要消灭足够的物质来解释哈勃紧张，黑洞会不得不以不现实的速率合并。

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一幅两个黑洞合并的描画。(Image credit: ESA)

多年来，宇宙学家一直挣扎于 “哈勃紧张”，一个当前日子宇宙的扩张速率之间的不一致。对这个困境一个承诺的解决方案是随黑洞合并质量的丧失。然而，新的研究提示这不太可能起作用，因此这个秘密仍然。

2022年，天文学家开始注意到某些与哈勃常数的测量的奇怪事情。用来描述宇宙的扩张速率的测量单位，源自早期宇宙观测的常数的值如宇宙微波背景是重大的比在现代日子近邻宇宙中采取的测量更低。

随着年数过去，这种差异已经只加深，而宇宙学家一直在搜索。

宇宙学模型假设宇宙中的物质的量仍然恒定的，因此来缓解这种紧张的一种可能性是宇宙中的物质正不知怎的消失。多种理论已经提出暗物质可能衰变为一种看不见的辐射形式。然而，我们确实首位不理解暗物质是什么的，因此这些想法仍然假设的。

然而，有一种来消灭物质的已知途径：黑洞。这不是在黑洞自身的形成中。落入一个事件地平线下的物质依然存在，只是被从观望锁掉。但当黑洞合并时它们转化一个巨大量的质量成纯粹能量，以引力波的形式。两个小型黑洞的一个典型合并释放值数个太阳的能量。

那些引力波逃逸进宇宙。它们创造的质量不再存在。我们能用像激光干涉引力波天文台一样仪器直接的测量引力波，间接的通过脉冲星计时阵列间看它们的影响。因此，这是已知的被验证的消灭宇宙中物质的方法。

但这足以解释哈勃紧张吗？最近，范德比尔特大学的一组天体物理学家开始着手回答这个问题。

他们发现了要消灭足够多的物质来解释哈勃紧张，黑洞会不得不以不切实际的速率合并。我们能从宇宙中产生的大质量恒星的数量、它们多经常死亡并转化为黑洞和它们彼此多有效率的遭遇的速率估算真实的合并率。

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研究人员在提交至arXiv预印本数据库的论文中报告：实际的黑洞合并的数量比需要来解释哈勃紧张的数量约一万倍更少。因此，即便你考虑到在估算黑洞合并率中重大的不确定性，现有数据仍远不足够。

尽管这些还没有被同行评审的结果不缓释哈勃紧张，但它们仍代表一个重要的步骤。当面对任何秘密时——大的小的——科学家必须像宇宙侦探一样检查每个可能性、翻遍每一块石头。只有通过缓慢的持久的细致工作，我们将发现对我们的最飘忽的秘密的答案。