科學家預測未來十年或首次觀測到原初黑洞爆炸、改寫宇宙學認知_當前關注

2025-09-14 16:34:19來源：IT之家

IT之家 9 月 14 日消息，來自馬薩諸塞大學阿默斯特分校（UMass Amherst）的物理學家在最新研究中提出，人類可能在未來十年內觀測到黑洞爆炸的現象，其概率超過 90%。

如果這一推測成真，不僅將成為首次直接觀測到“霍金輻射”和原初黑洞的證據，還可能徹底改寫物理學和宇宙學的基礎認知。IT之家查詢獲悉，相關成果已于當地時間 9 月 10 日發表在《物理評論快報》上（DOI：10.1103 / nwgd-g3zl）。

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黑洞通常由大質量恒星坍縮形成，穩定而極其沉重。但物理學家斯蒂芬?霍金在 1970 年提出過另一類假設，即“原初黑洞”（Primordial Black Holes，PBHs），它們可能誕生于大爆炸后不到一秒的宇宙早期階段。理論上，質量較輕的黑洞溫度更高，會逐漸通過“霍金輻射”釋放粒子，最終在加速蒸發過程中爆炸。

UMass Amherst 物理學助理教授安德烈亞?塔姆（Andrea Thamm）解釋說：“黑洞越輕，它就應該越熱，釋放的粒子也越多。原初黑洞在蒸發過程中會越來越輕、越來越熱，直至爆炸。正是這種霍金輻射能夠被我們的望遠鏡捕捉到。”

目前為止，還沒有人直接觀測到原初黑洞。合著者、博士后研究員華金?伊瓜斯?胡安（Joaquim Iguaz Juan）表示：“我們知道如何觀測這種霍金輻射。憑借現有的望遠鏡，如果真的看到，它一定來自正在爆炸的原初黑洞。”

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傳統觀點認為，黑洞爆炸極為罕見，或許每 10 萬年才會發生一次。但研究團隊通過建立一個“暗量子電動力學模型”提出了新的可能性。該模型假設原初黑洞可能帶有一種微小的“暗電荷”，從而改變其穩定性。

共同作者、UMass Amherst 助理教授邁克爾?貝克（Michael Baker）指出：“如果原初黑洞形成時攜帶了少量暗電荷，那么模型預測它會暫時穩定，最終仍然爆炸。結合現有實驗數據，我們發現這類爆炸或許不是每 10 萬年一次，而是可能每 10 年就能見到一次。”

研究團隊的研究生合著者艾登?西蒙斯（Aidan Symons）補充道：“我們認為未來十年內觀測到原初黑洞爆炸的概率高達 90%。”不過，貝克也強調：“我們并不是說這十年一定會發生，但這種可能性極高。既然我們已經具備觀測這種爆炸的技術，就應該做好準備。”

一旦捕捉到這樣的爆炸事件，不僅可驗證霍金輻射和原初黑洞的存在，還能提供宇宙中所有亞原子粒子的“完整清單”。這份清單可能包括電子、夸克、希格斯玻色子、暗物質候選粒子，甚至科學界尚未發現的新粒子。

伊瓜斯?胡安表示：“這將是首次直接觀測到霍金輻射和原初黑洞，同時也將帶來宇宙中所有粒子的最終記錄。這會徹底革新物理學，并幫助我們重寫宇宙的歷史。”

標簽：霍金宇宙學黑洞爆炸粒子物理學領域