物理学家确定了一个理论：超轻暗物质的“宇宙相变” 解释引力巨星

尽管科学家们知道在大多数宇宙岛的中心都有一个超大质量的黑洞，但他们无法解释引力巨星是怎么形成的。

但是纽约美国能源部布鲁克海文国家实验室的物理学家Hooman Davoudiasl、Peter Denton和Julia Gehrlein已经确定了一个似是而非的理论：超轻暗物质的“宇宙相变”。

根据该团队的模型，超大质量黑洞可能是在宇宙从其炎热、稠密的状态冷却下来时形成的——在宇宙岛形成之前。

丹顿在一份声明中说:“当宇宙的温度刚刚好的时候，压力可以突然下降到一个非常低的水平，让重力接管，物质坍缩。

但是已知的粒子在这些条件下不会表现得很好，从而形成超大质量黑洞。

因此，研究人员假设一种尚未观察到的物质形式——超轻暗物质，比原子中心的质子轻28倍——可能是这一过程的关键。

“已知粒子之间相互作用的频率表明，正如我们所知，物质不会非常有效地坍缩成黑洞，”丹顿说。

“但是，如果有一个含有超轻暗物质的黑暗区域，早期宇宙可能就具备了非常有效的塌缩形式的合适条件。

超轻暗物质的坍缩将是一种相变，类似于沸水变成蒸汽，但在宇宙的尺度上是相反的——这足以戏剧性地解释超大质量黑洞是怎么如此快速地变得如此很大的。

大多数黑洞是在太阳坍塌时形成的，然后随着时间的推移，通过收集落入黑洞的物质或与其他黑洞碰撞来收集质量。

但是超大质量黑洞的质量是普通黑洞的数百万或数十亿倍，太大了，无法通过这些方式形成，因为科学家认为这些庞然大物在我们宇宙古代的早期就形成了，这不会给它们足够的时间来获得这么大的质量。

但是布鲁克海文团队的超轻暗物质塌缩模型提供了一个潜在的解释——以及一个需要寻找的信号。

“这些崩溃是一件大事。

它们发出引力波，”丹顿说。

“这些波有一个特征形状，所以我们对该信号及其预期频率范围进行预测。

他说，目前的技术还不够灵敏，无法检测到这种信号，但在此之前，研究人员将继续完善他们的模型。