最近關于“黑洞是暗能量來源”的新聞引起了很多人注意，黑洞是驅動宇宙膨脹的神秘力量，并且黑洞可能會隨著宇宙一起增長。這個開創(chuàng)性的發(fā)現(xiàn)可能會最終揭示黑洞的真實面目。該結論是由夏威夷大學領導的九個國家的17名研究人員組成的團隊得出的，這項工作發(fā)表在《天體物理學雜志》和《天體物理學雜志快報》。他們對星系中央黑洞開展的觀測結果表明，黑洞可能是暗能量的來源，這與愛因斯坦理論預測的結果一致。如果最新研究獲證實，困擾科學家20多年的暗能量起源之謎或得到解決，這將徹底改變宇宙學面貌。從20世紀90年代開始，人們發(fā)現(xiàn)宇宙正在膨脹，可隨著時間的推移，天文學家發(fā)現(xiàn)宇宙膨脹的速度隨著時間的推移并不是恒定的！一切都在以越來越快的速度遠離其他一切。這很難解釋宇宙中所有物體之間的引力效應。

為了解釋這一現(xiàn)象，科學家引入了“暗能量”這個概念，它比引力更強，負責驅動這種加速膨脹，將一切不斷拉開。關于暗能量目前我們對它知之甚少。暗物質至少我們還能通過引力透鏡間接地觀察它，推斷它大概在哪個位置，但暗能量真的就像是隱藏在宇宙間的幽靈，從種種跡象我們知道應該有這么個東西，但是至于它在哪兒、究竟是什么，我們都一無所知。而這次，研究人員認為他們或許發(fā)現(xiàn)了這個幽靈的藏身之處，就是黑洞。這與愛因斯坦的引力理論所預測的一種現(xiàn)象一致。這一結果可能意味著，我們的宇宙微波輻射背景圖不需要增加任何新東西來解釋暗能量：黑洞與愛因斯坦的引力相結合，就是問題的源頭。

在宇宙中，黑洞大概分為2種。其中，一種是恒星黑洞，簡單來說就是大質量的恒星在進入生命末期之后，其內部就會坍縮變成黑洞；而且在這里最關鍵的一個條件就是并不是所有的恒星最終都會形成黑洞。只有那些質量大約在太陽質量25倍以上的恒星，最后才會形成黑洞。而另一種是原初黑洞，又稱為太初黑洞，這類黑洞不是由大質量恒星的引力坍縮形成的，而是來源于宇宙早期大爆炸暴漲時物質的超高密度。簡而言之，就是宇宙在早期由于局域空間的物質分布過于密集，導致物質直接坍塌所形成的黑洞。它們的形成機制有別于通常情況下恒星坍縮形成的黑洞。無論是恒星級黑洞還是原初黑洞，它們的增長通常來說主要靠的是吸積物質或者吞并其他黑洞。但是對于橢圓星系中的那些擁有數(shù)十億倍太陽質量的超大質量黑洞來說，它們的個頭實在太大了，大到從宇宙誕生到現(xiàn)在，也形成不了這么大的黑洞。

為此很多人也提出了各種猜想：有說這類黑洞的前身可能是個超大質量的恒星，也有說它是由一個上百萬個恒星組成的超大質量恒星團集體塌縮而成；甚至還有說它可能是由暗物質形成的黑洞種子演化而來，一時間眾說紛紜。為了解釋超大質量黑洞的增長，該團隊研究了跨越90億年的數(shù)據(jù)。研究人員觀察了一種稱為巨型橢圓星系的特殊類型的星系。這些星系除了附近的一些現(xiàn)代星系外，還有一些幾十億年前位于宇宙不同時期的星系。然后他們對這些星系中心黑洞的質量以及星系內的恒星質量進行了比較分析。對于這些橢圓星系來說，它們通常已經過了大批量誕生恒星的階段，可以說進入了休眠狀態(tài)。所以對中心黑洞來說它基本上已經不再怎么增長。然后，研究小組將這些橢圓星系的觀測結果，與大約66億年前的本地星系進行了比較，結果發(fā)現(xiàn)，中小型黑洞比90億年前大了7到20倍，這個增長比預測的要大得多，無法用吸積或并合來解釋。

暗能量

因此研究團隊提出了一種解釋：黑洞可能包含暗能量，且與宇宙的膨脹相耦合：隨著宇宙不斷膨脹，黑洞質量不斷增加，于是他們假設了個耦合參數(shù)K，如果 K=0 則說明兩者沒有關系；如果 K=2則說明兩者有著強耦合關系，結果發(fā)現(xiàn)，在所有的樣本中K 值看起來都是 2，也就是說黑洞的質量增長和宇宙的膨脹在數(shù)值上相關，這意味著這些黑洞和暗能量之間似乎有著某種聯(lián)系。這一現(xiàn)象被稱為“宇宙耦合”。宇宙耦合是一個物理學術語，指的是黑洞與宇宙膨脹之間的相互作用。根據(jù)一些研究，黑洞可能包含暗能量，也就是推動宇宙加速膨脹的神秘力量。隨著宇宙不斷膨脹，黑洞的質量也不斷增加，這種現(xiàn)象被稱為“宇宙耦合”。這是愛因斯坦引力理論中新預測的現(xiàn)象，只有當黑洞被置于不斷進化的宇宙中時才可能發(fā)生。

這一解釋與愛因斯坦提出的廣義相對論結果一致。愛因斯坦認為，宇宙的主要組成部分是時空本身包含的一種能量——真空能，其導致宇宙加速膨脹，黑洞包含真空能。這個模型巧妙地為宇宙中的暗能量提供了一個可能的起源。它還規(guī)避了影響一些黑洞研究的數(shù)學問題，因為它避免了在中心建立奇點的需要。自然，這個說法遭到了天文和物理界的普片質疑。特別是，研究團隊聲稱，他們的觀察構成了耦合的證據(jù)，美國天體物理學家“羅伯特·沃爾德”在最近一期的節(jié)目中談到了這個問題?！痹搱F隊以99.8%的置信度確定K具有非零值。雖然，表面上令人信服，但這個結論歸結為一種假定的關系?？偟膩碚f，對于“黑洞是暗能量來源”這個觀點，目前僅僅是在某些數(shù)值上看到了一定的相關性，因此，該團隊也承認這一點，并希望反復的觀察將證實他們的觀點。但就目前而言，他們的說法仍然非同尋常。