維持星系運行的暗物質會不會就是尚未發現的大量恆星級黑洞?

星宇飄零2099



對於暗物質的存在,目前通過眾多的探測方式,比如外區恆星繞星系旋轉的自轉速度依舊很大,比可以之間通過電磁波段看到的物質質量要大很多,從而可以推斷出來不可見物質的存在。與此之外還有引力透鏡方式,也可以告訴天文學家,暗物質是存在。而且暗物質之間和正常物質之間的比例是,暗物質的質量是正常物質總量的5倍以上。


在知道銀河系當中有更多的暗物質存在之後,天文學家就開始推想這些暗物質的本質是什麼。最開始的時候,天文學家就想到了黑洞,按照目前的理解,黑洞在周圍沒有氣體的時候,我們是看不到。而且理論計算,大質量的恆星在其死亡之後就會變為黑洞,我們銀河系當中存在著2000億到4000億的恆星,那麼計算表明,黑洞的數量也應該至少在1億以上。但是到目前為止,我們探測到的黑洞也就20個左右,其它的黑洞都是因為不發光而沒有探測到。那麼它們有沒有可能是我們所說的暗物質呢。其實即使是佔了所說的暗物質組成,也不完全是,因為相比較暗物質的質量,所有黑洞的質量還是太小。


另外如果暗物質真的全是黑洞,那麼黑洞會造成所謂的微引力透鏡效應,有一個叫做MACHO的項目就是尋找我們銀河系內由黑洞造成的這種效應,結果發現的數量很少,所以只能說明黑洞可能是所謂的暗物質組成的一部分,而且是一小部分。


黑洞來客


維持星系運行的暗物質會不會就是尚未發現的大量恆星級黑洞?

題主似乎忽略了一個問題,恆星級黑洞甚至比恆星的質量還要小,因為有一個超新星爆發丟失了大量的質量後才形成的黑洞,從簡單的字面理由上來講首先這個問題是站不住腳的;黑洞無毛理論上也有三要素可以測量,分別是“引力、電荷、角動量”,儘管你看不見它,但畢竟有三個關鍵參數可以測量,怎麼都算不上是暗物質。

儘管黑洞你看不到,但卻摸得著,雖然我們摸不著,但黑洞忍不住要摸人家

黑洞吞噬周圍塵埃帶或者恆星氣體的時候會形成明亮的吸積盤,這也是發現黑洞存在的一個重要因素

銀心人馬座方向的強烈X射線源也是黑洞的標誌之一,但所有這些暗物質統統不具備。

圖片中包含黃色星系的背景圖是哈勃望遠鏡拍攝的圖片,白霧狀的是通過引力透鏡繪製出的暗物質分佈。

基本上暗物質的分佈有些類似於星雲氣體,但又不如星雲氣體反射或者發射在各種波段可見,不過絕對不是題主所說的尚未發現的黑洞,這和看不見無關,與兩者測量差異性有關。


星辰大海路上的種花家


這個肯定不是的,暗物質與黑洞是兩碼事。正如題主在問題描述中部分所說的一樣,能夠形成黑洞的大質量恆星的壽命只有幾百萬至上千萬年(甚至第一批恆星的壽命只有幾十萬年)。而銀河系是在宇宙創生之後幾億年形成的,這意味著銀河系的年齡已經有130多億年。在過去的漫長時間裡,凡是有大質量恆星誕生,就會相應產生黑洞。這麼看的話,銀河系中似乎存在著大量的恆星級黑洞。由於黑洞不產生光,它們無法被直接觀測到,那麼,這是否意味著看不見的黑洞就是暗物質呢?

關於這個問題,題主忽略了很關鍵的一點,那就是暗物質的質量佔比。從各種觀測手段可以推斷出,暗物質的總質量多達普通物質或者說重子物質的5倍。在銀河系中,只有極少數的恆星會演變為黑洞,這個比例大約是1%。即便時間已經過去了上百億年,並且早期銀河系中會出現過大量的大質量恆星,但恆星級黑洞的數量是很有限的,它們在普通物質中的質量佔比仍然很小,不可能會是普通物質總質量的5倍。

星系團中的暗物質圈/Credit: NASA

最初天文學家在研究星系中的恆星繞轉速度時發現,星系中大部分恆星的旋轉速度都很接近,靠近邊緣的恆星旋轉速度並沒有明顯慢於其他地方。在正常情況下,這是不可能出現的現象,星系外圍高速運動的恆星早就會脫離星系。對此,天文文學家推測,星系中分佈著大量能夠產生引力的暗物質,它們可以使星系的結構保持完整。

暗物質的特點是隻能產生引力作用,而不會產生電磁作用。相比之下,雖然目前我們沒有直接觀測到黑洞,但它周圍產生的電磁作用是可以探測到的。通過測量黑洞,我們不但能夠得到黑洞的質量,還能知道它們的電荷和角動量。而在星系中呈現球狀分佈的暗物質,它們應該是由標準模型中所沒有的其他粒子組成,物理學家將其稱之為大質量弱相互作用粒子。目前,世界各地的科學家正在通過各種方法來尋找它們,其中就包括我國發射到太空中的悟空號暗物質粒子探測衛星。


分享到:


相關文章: