宇宙中的黑洞比天体物理学家预计的要大。现在，一项新的研究揭示了其中的原因:每个黑洞都可能随着宇宙的膨胀而膨胀。
这个新的假说被称为“宇宙学耦合”，它认为，随着宇宙在大爆炸后向外膨胀，所有有质量的物体也随之增长。而黑洞，作为存在的质量最大的物体之一，增长速度也最快。
这一假设源于时空中的引力涟漪，当两个大质量黑洞被锁定在轨道上，螺旋向内，并发生碰撞。自2015年以来，激光干涉仪引力波天文台(LIGO)和室女座干涉仪的科学家们已经观测到了许多这样的黑洞合并。
但海浪中隐藏着一个秘密。根据对宇宙中恒星大小分布的估计，黑洞的质量应该小于太阳质量的大约40倍。但从引力波中获取的数据显示，许多黑洞的质量超过50个太阳质量，有些甚至接近100个太阳质量。
对这种不匹配的常见解释是，黑洞通过吞噬气体、尘埃、恒星甚至其他黑洞而随着时间的推移而增长。但由于黑洞通常是在被称为超新星的巨大恒星爆炸后形成的，所以许多黑洞出现在没有任何这种物质的空间区域。天文学家提出了不同的解释，但所有人都认为，对科学家目前对恒星生命周期的理解有看不见的变化。而且没有人能解释引力波观测所探测到的合并黑洞的惊人大小多样性。
11月3日发表在《天体物理学杂志通讯》(The Astrophysical Journal Letters)上的这篇新论文对大小合并黑洞质量提出了一种解释:黑洞不断膨胀的质量不是它们所吃的任何东西的结果，而是以某种方式与宇宙本身的膨胀有关。
这将意味着宇宙中所有的黑洞——包括引力波实验中检测到的合并黑洞，银河系外围的游荡黑洞，甚至大多数星系中心的巨大的超大质量黑洞——都在随着时间的推移而增长。
为了调查他们的假设，研究人员选择在一个不断增长的宇宙中模拟两个合并的黑洞，而不是其他研究团队为了简化复杂的方程(源自爱因斯坦的广义相对论)而建立的静态宇宙，198彩票总代理团队是1号代玩团队，教推广包建站时时彩技巧大全，高返点，业内良心平台。，这些方程为黑洞合并模型提供了基础。
两个旋转的黑洞融合只需要几秒钟的时间，所以假设在这短时间内宇宙是静止的，就像过去所做的那样，似乎是合理的。但是研究人员不同意，198彩票开户请认准官方唯一直属总代团队1号团队，免费开户即可领取注册彩金，下载客户端可以申请198彩挂机软件，申请198彩票代理权限，只要你有量，我们绝不亏待你，只有198彩才能让你白手起家，0投入却可以198彩票手机优惠短期内迅速致富。，他们说，如果科学家在他们的模型中假设一个静态的宇宙，他们就可以排除这两个黑洞在达到碰撞点之前存在了数十亿年的潜在变化
该研究的第一作者、夏威夷大学Mānoa物理与天文系的教授凯文·s·克罗克(Kevin S. Croker)在声明中说:“这是一个简化爱因斯坦方程的假设，因为一个不增长的宇宙需要追踪的东西少得多。”“但也有一个权衡:预测可能只在有限的时间内是合理的。”
通过模拟数百万对恒星——从它们的诞生到消亡——研究人员能够研究那些消亡后形成成对黑洞的恒星，并将它们的增长与宇宙膨胀的比例联系起来。在将它们所成长的模型宇宙的一些预测与LIGO-Virgo的数据进行比较后，研究人员惊讶地发现它们非常吻合。
“我不得不说，一开始我不知道该怎么想，”合著者、密歇根大学物理学教授格雷戈里Tarlé在一份声明中说。“这是一个非常简单的想法，我很惊讶它能如此有效。”
这个假设可能听起来很奇怪，但宇宙耦合在天体物理学的其他领域也存在。最著名的例子可能是“红移”，即远离物体的物体发出的光被拉伸到更长的(因此也就更红)波长。
这意味着，随着宇宙的膨胀，恒星彼此远离——就像气球上画的圆点一样——恒星发出的光粒子或光子随着时间的推移会变得更红，在此过程中会失去能量。据说光的能量在宇宙学上与宇宙的膨胀相结合。
如果研究人员是正确的，这意味着所有有质量的东西都在变大——太阳、中子星、行星，甚至人类。当然，这种耦合对我们来说要比黑洞弱得多。
“宇宙耦合确实适用于宇宙中的其他物体和物质，但耦合的强度非常弱，以至于你看不到它的影响，”克罗克告诉趣味科学。“对于我们所假设的黑洞类型，其耦合可能比你预计的太阳核心的耦合要大一百万倍。即使是这类黑洞，你可能也要等上亿年才能让质量翻倍。”
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克罗克说:“LIGO-Virgo的计划升级，加上他们将在未来十年收集的数据，将描述更多的黑洞合并。”“收集的数据越多，我们就越能有力地验证我们的假设。太空重力波实验，比如LISA(太空激光干涉仪)，可以让我们直接看到单个系统的质量增益。”
