原初黑洞

原初黑洞

原初黑洞(primordial black hole),又稱為太初黑洞,是一種假想的黑洞類型。這類黑洞不是由大質量恆星的引力坍縮形成的,而是來源於宇宙早期大爆炸暴漲時物質的超高密度。

簡而言之,就是宇宙在早期由於局域空間的物質分布過於密集,導致物質直接坍塌所形成的黑洞。它們的形成機制有別於通常情況下恆星坍縮形成的黑洞。

由於原初黑洞產生於宇宙原初時期,經過漫長的熱膨脹歷史演化,它們中的許多可能已經通過霍金蒸發轉變為輻射並消失殆盡。不過,那些仍然殘留的原初黑洞為我們認知宇宙提供了諸多重要的啟示。

20世紀70年代,英國著名物理學家霍金提出了“黑洞不黑”的原理,這是說黑洞並非只吞食物質和輻射的“天體”,它同時也蒸發出粒子和輻射,此稱霍金輻射。霍金在黑洞理論上還提出了一個新的概念——原初黑洞。黑洞不光是大質量恆星燃盡核燃料後的歸宿,它也可能形成於宇宙大爆炸後的一個瞬間。當時有一部分物質在巨大的壓力下,被擠壓成極其微小的原初黑洞,它們迄今仍飄流在空間各處。
模擬原初黑洞穿過恆星體時將出現的現象模擬原初黑洞穿過恆星體時將出現的現象
霍金在70年代提出的原初黑洞的概念:在宇宙開始膨脹的“大爆炸”期間,巨大的爆炸力可將一定數量的物質擠壓得極度緻密;從而形成了黑洞。分析計算表明,這種黑洞的質量範圍較廣,可小到十萬分之一克(10-5克)左右,半徑10~33厘米,但典型的原初黑洞,質量為10億噸(同火星與木星軌道間遊蕩的小行星的質量差不多),半徑為10~13厘米,只有質子或中子那樣大,故常稱它們為小黑洞、這種黑洞溫度高達1,200億開,有很強的輻射,相當於一次爆發。

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