暗物質是由原始黑洞構成的嗎？

天文學家研究星系的運動和宇宙微波背景輻射的特徵，在上個世紀開始認識到，宇宙中的大部分物質都是不可見的。宇宙中大約74%的物質是暗物質，大部分都位於星系周圍的光暈中。它被稱為暗物質，因為它不發光，但它也很神秘：它不是由原子或它們通常的成分，如電子和質子組成。與此同時，天文學家觀測到了黑洞的影響，最近還發現了一對黑洞合併產生的引力波。黑洞通常是在大質量恆星的爆炸死亡過程中形成的，這一過程可能需要數億年的時間，作為一顆恆星與周圍氣體的結合，演化而最終死亡。

一些黑洞在早期宇宙中被推斷存在，但是在早期宇宙中可能沒有足夠的時間來進行正常的形成過程。有人提出了一些替代方法，如原始氣體的直接坍塌或與宇宙膨脹有關的過程，這些原始黑洞可能已經被製造出來了。CfA天文學家Qirong Zhu領導了一組四名科學家，研究了今天的暗物質是由原始黑洞組成的可能性。如果星系暈是由黑洞組成的，那麼它們的密度分布應該與由外來粒子組成的光環不同。在星系的演化過程中，黑洞光環的形成要比其他種類的光環要早得多。

科學家認為，觀測那些在微弱的矮星系的光環下的恆星，可以探測到這些效應，因為矮星系很小，很微弱(它們的光只有幾千個太陽亮度)，在那裡輕微的影響可以更容易被發現。研究小組運行了一組計算機模擬來測試矮星系halos是否可以揭示原始黑洞的存在，發現恆星和原始暈黑洞之間的相互作用會輕微改變恆星分布的大小。天文學家也得出結論，這些黑洞需要在大約2到14個太陽質量之間存在質量，在這些奇異物體的預期範圍內(儘管比最近的引力波探測器觀測到的黑洞要小)，與其他研究的結論相當。然而，研究小組強調，所有的模型仍然是不確定的，暗物質的性質仍然是難以捉摸的。

博科園-科學科普｜參考期刊文獻：皇家天文學會月報｜來自：哈佛史密森天體物理中心

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