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年轻的恒星在猎户座星云中闪耀着生命。新的研究表明，像这样仍在形成的恒星可能会被古老的黑洞“感染”，导致它们的毁灭。（图片来源：uux.cn/美国航空航天局/喷气推进实验室加州理工学院）

（神秘的地球uux.cn）据美国生活科学网站（乔纳森·吉尔伯特）：一项新的研究表明，宇宙中相当大一部分物质可能是由远古时代的微小黑洞组成的，它们可能正在从内而外吞噬恒星。

这项研究旨在解开暗物质之谜，暗物质是一种难以捉摸的实体，被认为占宇宙质量的85%，但它不与光相互作用，实际上是不可见的。虽然这种难以捉摸的暗物质的性质仍然是一个谜，但不乏想法。一个有趣的建议是，它是由原始黑洞（PBH）组成的。在《皇家天文学会月报》上发表的一项新研究中，科学家们调查了PBH在形成恒星时的影响。

大质量恒星死亡时会形成许多黑洞。在超新星爆炸之后，物质被紧密地包裹着，其重力克服了爆炸的外力，有时会导致前恒星的核心坍塌成黑洞。在20世纪60年代，科学家们意识到黑洞也可以在大爆炸后的最初几秒钟内直接从极其致密的物质区域形成。这些原始黑洞的质量可能从尘埃粒子的质量到太阳质量的数千倍。虽然围绕PBH还有许多问题没有得到解答，但科学家们相信它们可能会构成宇宙中缺失质量的一部分。

该研究的主要作者、布鲁塞尔自由大学的理论物理学家Nicolas Esser在一封电子邮件中告诉Live Science，激光干涉仪引力波天文台及其对应的室女座干涉仪首次探测到引力波，为研究这些原始黑洞创造了新的可能性。

Esser和他的合著者研究了当质量相当于一颗大小行星的PBH与恒星形成的巨大气体云相互作用时会发生什么。他们发现，这种大小的PBH可以被新形成的恒星的引力捕获，这些PBH将其质量聚集在一个不比一滴薄雾大的空间中。

猎户座的大星云拥有许多恒星形成区域。（图片来源：uux.cn/美国国家航空航天局/喷气推进实验室-加州理工学院/STScI）

其中一些PBH的轨道会将它们直接拉过正在形成的恒星；每次发生这种情况，黑洞都会因为摩擦而失去一点速度。在穿过这颗新生恒星越来越稠密的内部多次之后，这些微小的黑洞最终被捕获在恒星内部。

以这种方式捕捉PBH的恒星并不过着正常的生活。黑洞开始从内部消耗恒星，以氢为燃料，并支持核心的核聚变。

Esser说，恒星物质“很可能”会形成一团盘旋向黑洞的气体云，称为吸积盘。Esser说，所有这些物质是否会落入黑洞或引发爆炸尚不清楚，但这可能“导致可能被探测到的PBH的直接特征”。

这种宇宙自相残杀的结果是：毁灭，尤其是在质量约为太阳80%的古老恒星中。Esser惊讶地发现，这种大小的恒星被破坏的可能性远高于较小的恒星。这将导致在可能存在PBH的星系中缺乏更古老、更大的恒星。反过来，这将有助于解释暗物质，因为“受感染的恒星会变成几乎看不见的黑洞。”

检测前景

寻找这种缺陷的最佳地点是在超微弱的矮星系中。根据Esser的说法，要想探测到足够多的恒星被黑洞吞噬，“需要高的暗物质密度”，并且PBH要缓慢地穿过宿主星系才能被形成的恒星捕获。“根据我们的观测和模型，这些条件目前只在超微弱的矮星系中得到满足。”

像NGC 1140这样的微弱矮星系是寻找恒星失踪迹象的最佳场所。（图片来源：uux.cn/NASA Goddard）

观测应该能够确定这些微弱矮星系中恒星的数量和年龄。

Esser说：“哈勃望远镜和詹姆斯·韦伯太空望远镜都有能力（探测）这种效应。我们目前正在研究欧几里得望远镜也能探测到它的可能性。”。如果年龄较大的恒星数量如预期，这将有助于科学家排除这些小行星质量的PBH为暗物质的可能性。

但如果没有预期的那么多，那将是令人兴奋的。Esser说：“在超微弱的矮星系中，缺少较老的恒星显然表明暗物质可能是由小行星质量的PBH组成的。”同时警告说，可能还有其他解释。这样的发现可能为PBH提供诱人的证据，也可能有助于解释宇宙中一些难以捉摸的暗物质可能是什么。

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