西媒:70億年前神秘信號或為“透明星體”合併產生
2021年04月28日19:07

原標題:西媒:70億年前神秘信號或為“透明星體”合併產生 來源:參考消息網

參考消息網4月28日報導 西班牙《國家報》網站最近發表題為《隱形星體發出的信號或許可以解釋宇宙暗物質的秘密》的報導稱,一個超過70億年前產生的引力波信號(迄今為止捕獲到的最大引力波信號)已成為當今物理學研究中最具爭議和最令人興奮的現象之一,因為根據現有的宇宙法則和定律,它不該存在。科學家們提出一個非常大膽但頗有道理的解釋:該信號並不是由兩個黑洞碰撞產生的,而是由兩顆透明星體合併產生,而透明星體由一種此前從未觀測到的新粒子組成。全文摘編如下:

2019年5月,兩個能夠捕獲這種愛因斯坦預言的時空微小波動的精密探測器“看到”了這一信號。該信號僅持續了1/10秒。

一個由數百名科學家組成的國際團隊利用兩個探測器——美國激光干涉儀引力波觀測台(LIGO)探測器和歐洲“處女座”(Virgo)探測器——對這一引力波信號進行了長達數月的分析。2020年9月,他們得出一個保守甚至有些無聊的結論:這一引力波信號來自兩個黑洞的碰撞。一些物理學家將這一結論稱為符合預期的“香草味冰激淩”。

但這裏有一個問題。根據現有的天體物理學定律,這些黑洞中至少有一個是不存在的。

許多物理學家腦海中浮現出一些更大膽和更令人興奮的解釋,因為他們認為從中能發現全新的現象和未知的粒子,就像一種奇特而出人意料的“怪味冰激淩”。

現在,LIGO和Virgo項目的部分科學家發表了一項新研究結果。在這項新研究中,他們提出一個非常大膽但頗有道理的解釋:該信號並不是由兩個黑洞碰撞產生的,而是由兩顆透明星體合併產生,而透明星體由一種此前從未觀測到的新粒子組成。這種新粒子是一種超輕玻色子,質量是電子的數十億分之一。

從理論上來說,超輕玻色子可能會幫助解開宇宙中最大的謎團之一:暗物質是什麼?天體物理學證據表明,暗物質約占宇宙總質量的27%,而已知物質僅占5%。

這些超輕玻色子星體在上世紀50年代後期被理論化,並在隨後的十年中被研究人員更詳細地描述。它們是由不發光的粒子組成的星體,與黑洞類似。但是,它們並不是宇宙中的“大黑點”,而是對我們的眼睛來說完全透明的星體。到目前為止,由於缺乏解釋其形成和運行的必要技術和模型,我們尚無法驗證其存在。

當2019年5月捕捉到這個不該存在的引力波信號時,西班牙天體物理學家何塞·安東尼奧·豐特的團隊已經花費了數年時間來研究能夠預測超輕玻色子星體行為的數學模型。物理學家們稱這些星體為“黑洞的模仿對象”,因為它們與黑洞具有一些共同的特性。

西班牙加利西亞高能物理研究所研究員胡安·卡爾德隆·布斯蒂略介紹說:“兩者之間的最大區別是,一顆超輕玻色子星體沒有事件視界,因此它永遠不會把我們吞沒,會有一條逃逸的路徑。”布斯蒂略同時也是LIGO項目的團隊成員。布斯蒂略負責對引力波信號新研究中的統計學分析工作。該研究發表在著名的《物理評論快報》週刊上。

布斯蒂略的同事、來自葡萄牙里斯本大學的尼古拉斯·桑奇斯-瓜爾對這些超輕玻色子星體和黑洞進行了數學模擬。該研究團隊比較分析了哪種模型更能解釋捕獲的信號,是黑洞還是超輕玻色子星體。

布斯蒂略說,結果表明,由超輕玻色子星體合併產生的可能性大約是由黑洞碰撞產生的8倍。

這是一個令人興奮的初步結果,但仍限於非常初步的程度。用統計學的術語來說,這些科學家所言屬實的概率約為2西格瑪。但是,要在物理學中標記一個發現,需要5西格瑪。

這些物理學家提供的最有趣證據是,他們已經計算出了形成這些星體的超輕玻色子的質量。他們的計算結果符合關於這些粒子的理論預測。

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