一项新的研究表明，我们可能很快就能验证史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)最具争议的理论之一。

20世纪70年代，霍金提出暗物质——构成宇宙中大多数物质的不可见物质——可能是由大爆炸初期形成的黑洞构成的。

现在，三位天文学家已经发展出一种理论，不仅可以解释暗物质的存在，还可以解释宇宙中最大黑洞的出现。

“我个人对这个想法感到非常兴奋的是，它如何优雅地结合了我正在研究的两个真正具有挑战性的问题——探索暗物质的本质和黑洞的形成和增长——并一举解决它们，”研究合著者、耶鲁大学天体物理学家Priyamvada Natarajan在一份声明中说。更重要的是，包括刚刚发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜在内的几台新仪器可以提供最终评估霍金著名观点所需的数据。

一开始就是黑洞

暗物质占宇宙中所有物质的80%以上，但它不会以任何方式直接与光相互作用。它只是巨大的漂浮着，影响着星系内的引力。

人们很容易认为黑洞可能是造成这种难以捉摸的物质的原因。毕竟，黑洞是出了名的黑暗，所以从理论上讲，用黑洞填充星系可以解释所有对暗物质的观测。

不幸的是，在现代宇宙中，黑洞只有在大质量恒星死亡后才会形成，然后在自身重力的作用下坍塌。因此，黑洞的形成需要很多恒星，而恒星又需要大量的正常物质。科学家们通过对第一个氢和氦形成的早期宇宙的计算，知道了宇宙中正常物质的数量。而且没有足够的普通物质形成天文学家观测到的所有暗物质。

沉睡的巨人

这就是霍金的切入点。1971年，他提出黑洞是在大爆炸初期的混沌环境中形成的。在那里，物质可以自发地达到形成黑洞所需的密度，在第一批恒星闪烁之前，昨天一个198彩平台玩家联系上了198彩总代理 ，总代理团队非常欣慰，于是送给他了一个大红包优惠奖励。，它们就充斥着宇宙。霍金认为，这些“原始”黑洞可能是暗物质的来源。虽然这个想法很有趣，但大多数天体物理学家却把注意力集中在寻找一种新的亚原子粒子来解释暗物质上。

更重要的是，原始黑洞形成的模型遇到了观测问题。如果在早期宇宙中形成了太多，它们就会改变早期宇宙剩余辐射的图像，即所谓的宇宙微波背景辐射(CMB)。这意味着该理论只有在古代黑洞的数量和大小相当有限的情况下才成立，否则它就会与CMB的测量结果相冲突。

2015年，激光干涉仪引力波天文台发现了第一对碰撞黑洞，这个想法又被重新提了出来。这两个黑洞比预期的要大得多，解释它们巨大质量的一种方法是，它们形成于早期宇宙，而不是在垂死恒星的中心。

一个简单的解决方案

在最新的研究中，迈阿密大学的Natarajan、Nico Cappelluti和欧洲航天局的Günther Hasinger对原始黑洞理论进行了深入研究，探索它们如何解释暗物质，并可能解决其他宇宙学挑战。

要通过目前的观测检验，昨天一个198彩平台玩家联系上了198彩总代理 ，总代理团队非常欣慰，于是送给他了一个大红包优惠奖励。，原始黑洞必须在一定的质量范围内。在这项新研究中，研究人员假设原始黑洞的质量约为太阳质量的1.4倍。他们构建了一个宇宙模型，用这些相当轻的黑洞取代了所有的暗物质，然后他们寻找可以验证(或排除)这个模型的观测线索。

研究小组发现，原始黑洞可能在宇宙中扮演着重要角色，它们播下了第一批恒星、第一批星系和第一批超大质量黑洞(SMBHs)的种子。观测表明，恒星、星系和SMBHs在宇宙学历史上出现得非常快，也许太快了，以至于无法用我们在当今宇宙中观察到的形成和增长过程来解释。

“原始黑洞，如果它们确实存在，很可能是所有超大质量黑洞形成的种子，包括银河系中心的那个黑洞，”纳塔拉简说。

这个理论很简单，不需要大量的新粒子来解释暗物质。

卡佩鲁蒂在声明中说:“我们的研究表明，无需引入新的粒子或新的物理学，我们就可以解决从暗物质本身的性质到超大质量黑洞的起源的现代宇宙学之谜。”

到目前为止，这个想法还只是一个模型，但很快就会得到验证。詹姆斯·韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope)在推迟多年后于圣诞节当天发射，它是专门为回答有关恒星和星系起源的问题而设计的。下一代的引力波探测器，特别是激光干涉仪空间天线(LISA)，将揭示更多关于黑洞的信息，包括原始黑洞(如果它们存在的话)。

这两个观测站合在一起，应该能给天文学家提供足够的信息，来拼凑出第一批恒星的故事，以及暗物质的潜在起源。

纳塔拉简说:“深入探索这个想法是不可抗拒的，因为它有可能很快被验证。”