首次“现身”的引力波或源于原生黑洞并合

首次“现身”的引力波或源于原生黑洞并合

来源：科技日报

黑洞并合产生引力波的艺术概念图（图片来源：Nature，http://www.nature.com/news/ligo-detects-whispers-of-another-black-hole-merger-1.20093）

　　今年年初，美国激光干涉引力波天文台（LIGO）和欧洲引力波天文台（VIRGO）的科学家联合宣布，他们探测到了两个约为30倍太阳质量的黑洞在13亿年前的并合产生的引力波，这一发现被称为“世纪发现”。日本京都大学的科学家在7月29日的《物理评论快报》撰文表示，这两个黑洞或许为原生黑洞（也称为太初黑洞）而非普通黑洞，如果这一想法获得后续数据支持，它们将是揭开暗物质之谜的关键。

　　该研究团队假定，原生黑洞在宇宙间随机分布。文章主要作者、京都大学的田中贵大（音译）教授表示：“宇宙诞生之初炙热稠密，当引力塌缩发生在一些极端稠密的区域时，原生黑洞就形成了。与天体塌缩形成的黑洞相比，它们拥有完全不同的起源。”

　　他们借助广义相对论计算出了目前黑洞并合的频率，结果发现，这对黑洞若是原生黑洞，并且它们占据了宇宙所有暗物质质量的千分之一，那么刚好与LIGO-VIRGO团队关于并合频率的观测数据吻合。

　　今年年初，约翰霍普金斯大学的西蒙·伯德博士和同事也认为，LIGO侦测到的这两个黑洞可能并非一般的黑洞，而是原生黑洞。他们表示，这两个黑洞的质量与一套“暗物质由这些原生黑洞组成”的理论完美吻合，但一直未有足够证据证明其存在。

　　科学家们表示，如果它们的确是原生黑洞，或许可以回答“暗物质由什么组成”这一问题。

　　据悉，这两个黑洞的并合可能也区别于传统的黑洞并合，包括其轨道的形状：原生黑洞可能拥有椭圆形轨道，而普通黑洞的轨道可能为圆形。

　　LIGO的继任者爱因斯坦望远镜（Einstein Telescope, ET）将能看见这两个黑洞，届时它或许能提供更加确定的答案。爱因斯坦望远镜是第三代引力波探测器的概念设计，其灵敏度是目前设备的100倍。伯德说：“更多的来自LIGO和相关探测器包括欧洲引力波卫星LISA的结果将非常有用。”如后续数据支持这一结论，它或许会成为首个原生黑洞的证据。