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ブラックホールと多元宇宙はすべての暗黒物質を説明できる、と天文学者は主張する

宇宙の初期の瞬間に形成されたブラック ホールは、暗黒物質を説明できる可能性があると物理学者は主張しています。彼らはまた、これらのブラック ホールのいくつかには、私たちが存在することを決して知らない「赤ちゃんの宇宙」が含まれている可能性があるとも言っています。

ごく初期の宇宙は信じられないほど熱く、密度が高かったため、領域の密度がわずか 50% しか増加しなかったランダムな局所変動が、ブラック ホールへの重力崩壊を引き起こすのに十分でした。現代の宇宙で見られるブラック ホールとは異なり、この時点で作成された仮想の「原始的な」ブラック ホールは、崩壊する星から形成されたものではありません。>

それらは小さく、光を出さない可能性があるため、原始ブラック ホールは、宇宙の全物質の約 85% を構成し、望遠鏡では見ることができない謎の物質である暗黒物質の潜在的な候補です。

ビッグバンの直後、宇宙の膨張が加速した。この超光速膨張の段階は、インフレーションとして知られています。

この期間中に、理論的には「偽真空」の泡、つまり周囲の空間よりも高いエネルギーを持つ空間の泡が形成される可能性があります。偽の真空バブルは「準安定」であり、多かれ少なかれ安定していますが、丘の上でバランスをとったフットボールのように、小さなキックでより安定した低エネルギー状態に陥る可能性があります。

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これらの偽の真空気泡がどうなるかを決定する重要なサイズがあります。それらが出現したときに、このサイズよりも小さい場合、それらは崩壊します。それらがそのような小さな体積で放出するエネルギーは、原始ブラック ホールの形成を引き起こします。

偽の真空バブルが臨界サイズよりも大きい場合、研究者によると、バブルは急速に膨張し、その後突然収縮してブラック ホールに崩壊します。しかし、私たちには原初のブラック ホールのように見えますが、内部の観測者は ブラック ホールの 1 つは、膨張する「赤ちゃんの宇宙」に自分自身を見ることになります。

ブラック ホールから光を逃がすことはできないため、この赤ん坊の宇宙の中に存在するものは、私たちの宇宙が存在することを決して知りません。

これは、私たちの宇宙が多元宇宙の一部として存在していたことを意味し、暗黒物質は実際にはこれらの赤ちゃん宇宙の重力の結果です.

研究者らは、ハワイのすばる望遠鏡の Hyper Suprime-Cam がアンドロメダ銀河を観測しているときに、原始ブラック ホールがどのように見えると予想されるかと一致するイベントを発見したと述べています。

チームは、このマルチバース理論が暗黒物質の問題を解決できるかどうかを証明するために、Hyper Suprime-Cam を使用して原始ブラック ホールのより深い調査を開始しました。


読者 Q&A:「暗黒物質」は、宇宙の深みに浮かぶ死んだ星や惑星に過ぎないのでしょうか?

質問者:Merlin Batchelor、Norwich

一部の天文学者は、暗黒物質はまだ発見されていないエキゾチックな粒子ではなく、目に見えない普通の物質である可能性があると理論付けています。この通常の物質には、ブラック ホール、中性子星、褐色矮星、白色矮星、非常にかすかな赤色矮星、さらには孤立した惑星が含まれる可能性があります。

これらの天体はまとめて MACHO (Massive Astrophysical Compact Halo Objects) として知られ、ほとんど光を発しませんが、背景の天体の前または近くを通過すると検出できます (天体の重力がより遠くからの光を曲げる方法を介して)。オブジェクト)

しかし、これまでの研究では、MACHOS は宇宙で失われた質量のごく一部しか説明できないと結論付けられています。したがって、暗黒物質の性質は謎のままです.

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