暗能量新解读:黑暗宇宙充满远古恒星的“亡魂”

宇宙的演化。从上到下分别是现代宇宙、24%当前年龄时的宇宙年龄、7%当前年龄时的宇宙年龄。VolkerSpringel/马克斯·普朗克天体物理研究所

宇宙正在加速膨胀,但科学家们不知道为什么会这样。他们只能假设空间本身具有排斥力,被称为“暗能量”。关于暗能量的性质,众说纷纭,其中不乏奇葩说法。例如,有人认为暗能量实际上是恒星的“亡灵”。

这种观点始于20世纪60年代中期。当时,一些物理学家认为超新星爆炸形成的黑洞并不是真正的黑洞,而是一种“暗能量的通用天体(GEODEs)”。暗能量天体与黑洞不同,其内部没有奇点,而是一个暗能量核心。核外是自旋层。但从外面看,它们就像黑洞,甚至像黑洞一样,它们合并时会产生引力波。

暗能量天体与黑洞非常相似。事实上,一直很难用它们来解释宇宙的膨胀。但基于暗能量物体会从宇宙中夺取物质这一事实,夏威夷大学马诺阿分校物理天文学系学者凯文·克罗克等科学家认为,它们外层的自转速度将影响如何他们与外界交流。如果暗能量天体的外层自转很慢,它们相互靠近的速度会比黑洞快;如果它们的外层旋转速度非常快,接近光速,就会产生斥力。

假设宇宙在年龄只有今天2%的时候产生了大量的原始恒星,到今天都变成了暗能量天体,那么当这些天体在攫取其他恒星和丰富的星际气体时,产生了足够高当它们旋转得更快时,它们会产生排斥力,导致星系之间的空间变得越来越大。

暗能量天体的数量与远古恒星的数量有关。它们离现代星系如此之远,以至于它们不会干扰我们对其中恒星的观察,或者我们对宇宙中星系分布的测量。早在现代星系形成之前,它们就与光分道扬镳了。它们也不影响宇宙微波背景辐射,因为恒星是在宇宙背景辐射产生后数亿年才出现的,而暗能量天体就是这些远古恒星的“亡灵”。

这一假说或许可以解释为什么近年来不同方法测得的宇宙膨胀速度不一致。研究人员认为,暗能量天体存在的证据可能隐藏在黑洞并合产生的引力波信号中。来自这些合并的引力波信号将具有奇点黑洞所没有的特征。我们可以期待未来更好的引力波探测技术,能够识别这一点。

参考来源
研究人员预测神秘暗能量的新候选者位置
https://phys.org/news/2020-09-candidate-mysterious-dark-energy.html
对称的含义和弗里德曼宇宙学中的压力。三、