新研究推测宇宙的暗物质隐藏在原生黑洞中

当詹姆斯·韦伯太空望远镜完全投入使用并开始对早期宇宙的演变进行观察时，它可能能够揭示现代物理学的一个巨大谜团：暗物质是否存在，如果存在，它是什么？

从本质上讲，暗物质是科学史上有史以来最大的“舍入误差”。随着天体物理学家开始探究宇宙的结构以及它是如何从138亿年前的大爆炸中演变出来的，他们对宇宙如何从其存在的第一个瞬间演变出越来越详细的描述。

问题是，物理学根本无法恰当地解释宇宙是如何像观测所描述的那样形成的。从恒星和星系的形成到宇宙背景辐射的性质，一切都不可能以我们可以观察到的物质数量发生。事实上，目前的理论表明， 暗物质和暗能量可能占宇宙总质量95%，普通物质和能量占剩余的5%。

目前的理论是，暗物质构成了宇宙中约85%的物质。尽管它从未被观测到，但暗物质被假设为由某种形式的奇异物质组成，包括无菌中微子、弱相互作用大质量粒子（WIMPS）或与任何形式的电磁辐射没有相互作用的轴子。

简单地说，暗物质不能吸收、反射或折射光线或光谱的任何其他部分。它存在的唯一线索是，它只通过引力的方式与正常的物质和能量发生作用。这使得它极难被发现，更不用说了解什么了。

根据耶鲁大学的研究小组，暗物质之谜的答案并不在于奇异的粒子，而在于原生黑洞。这些黑洞是时空的一个区域，在这个区域里，大量的物质向自身坍缩，留下了一个强大的“引力井”，甚至连光都无法从其中逃脱。

早在20世纪70年代，物理学家斯蒂芬·霍金和伯纳德·卡尔提出，在宇宙大爆炸后存在的第一秒，其密度可能存在波动，一些区域杂乱到足以产生黑洞。这一假设没有被采纳，但耶鲁大学的新研究对这一想法进行了调整，并计算出如果大多数原生黑洞的初始质量约为太阳的1.4倍，它可以解释所有的暗物质--特别是当它们继续吸收更多的气体甚至是它们附近的恒星。此外，它们可能是星系形成的“种子”，并创造了在许多星系核心发现的超大质量黑洞。

如果是这样的话，那么詹姆斯·韦伯太空望远镜可以通过收集关于恒星、星系和行星系统如何形成的数据来为该理论提供一些证实，因为它的红外传感器探测宇宙的边缘。

欧空局科学主任和研究成员Günther Hasinger说：“如果第一批恒星和星系已经在所谓的‘黑暗时代’形成，韦伯应该能够看到它们的证据。”

这项研究将发表在《天体物理学杂志》上。