科学|暗物质可能并非难以观测的粒子，而是诞生自宇宙大爆炸的原初黑洞( 二 ) 暗物质|黑洞

由于暗物质问题似乎将会得到解答，又没有其它观察表明其它可能性，原初黑洞的学术研究变成了一潭死水。「因为研究这个课题，一位资深宇宙学家还多多少少奚落了我一番。」Jedamzik 回顾 1990 年代时说，「所以我停了下来，因为那时我需要一个终身职位。」
当然，自那以后几十年过去了，我们还没找到任何 WIMP，更别说什么新粒子了（希格斯玻色子早就被预测存在）。暗物质依然藏于暗中。
不过现在我们知道更多了，也知道原初黑洞确实可能存在。物理学家现在可以计算宇宙之初夸克 - 胶子等离子体的压力和密度的演变过程。Byrnes 说：「科学界真的用了几十年时间来搞清楚这一点。」有了这样的信息，Byrnes 和马德里自治大学 Juan García-Bellido 等理论研究者过去几年里发表了多篇研究，预测说早期宇宙不只会产生一种规模的黑洞，而是会产生在一定规模范围内的黑洞。
首先，夸克和胶子会组合成质子和中子。这会导致压力下降并可能催生一组原初黑洞。随着宇宙不断冷却，π介子等粒子会形成，进而导致又一轮压力下降和黑洞爆发式诞生。
在这些不同的时代之间，空间本身也在扩张。最早一批黑洞可以吸收其周围视界内一个太阳质量的物质。第二批黑洞也许能吸收大约 30 倍太阳质量的物质——就像 LIGO 首次观测到的黑洞那么大。「引力波救了我们。」García-Bellido 说。
在 LIGO 于 2016 年宣布第一个引力波发现后的几周时间里，原初黑洞假设重获新生。但在其后一年，Ali-Ha?moud 得出了他的论证：原初黑洞可能会过于频繁地相撞，这为这一假设的支持者带来了一个需要克服的重大障碍。
Jedamzik 接受了挑战。在哥斯达黎加休长假时，他开始研究 Ali-Ha?moud 的论证。Ali-Ha?moud 的研究是使用方程通过分析方法完成的。但当 Jedamzik 为同一问题创建数值模拟时，他发现了一个转机。
原初黑洞确实会两两成对。但 Jedamzik 得出结论：在一个满是黑洞的宇宙中，常会有第三个黑洞靠近初始黑洞对并与其中一个交换位置。这个过程会不断重复。
随着时间的推移，这种不断交换的模式会让成对的两个黑洞几乎总是处于圆形轨道上。这些成对黑洞的碰撞将会发生得非常慢。即便原初黑洞有很多，它们也不会频繁地融合，因此原初黑洞假设仍然与 LIGO 观察到的融合率相符。

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位于路易斯安那州利文斯顿的一条 LIGO 探测臂。
他在今年 6 月在网上发布了自己的研究成果，并回答了 Ali-Ha?moud 本人等外部专家的问题。「尽可能地说服社区是非常重要的，要让他们相信你不是胡说八道。」Jedamzik 说。
他还有另一项研究，预测说原初黑洞会聚集成暗星团，其直径可达太阳与最近恒星的距离。每个星团都可能包含大约 1000 个挤在一起的黑洞。30 倍太阳质量的庞然大物位于这个星团的中心，更一般的小黑洞则填充在其它空间。天文学家认为这些星团可能潜伏在暗物质的所在之处。正如银河系中的恒星以及围绕太阳的行星一样，每个黑洞的轨道运动能避免黑洞之间互相吞并——因此仅有少量罕见的黑洞融合事件。
在第二篇论文中，Jedamzik 计算了这些融合事件究竟有多罕见。他为 LIGO 已经观测到的大黑洞做了计算，但还没计算更小的黑洞。（小黑洞会产生微弱的尖锐的信号，必须较近才能观测到。）他说：「当然，我很惊讶地发现我能得到一个又一个正确的结果。」
原初黑洞假设的支持者仍有很多说服工作要做。大部分物理学家仍然相信暗物质是由某种基本粒子构成的，但我们却难以检测到它们。另外，如果 LIGO 检测到的黑洞来自普通的恒星，那么结果也不会有太大的差异。「这就像填补了一个并不存在的理论空白。」卡内基梅隆大学天体物理学家 Carl Rodriguez 说，「LIGO 的观测数据是有些奇怪之处，但我们目前能够通过普通的恒星演化过程解释我们目前所看到的一切。」
哈佛大学天体物理学家 Selma de Mink（她拟出了仅靠恒星产生 LIGO 所观测到的重量级黑洞对的理论）更是直言不讳：「我认为天文学家可以嘲笑它了。」
要改变当前辩论的局势，只需找到一个低于太阳质量且不是由恒星产生的黑洞（根据原初黑洞理论，这种黑洞应该很常见）。随着后续观测的进行，LIGO 的灵敏度也将提升，这让其最终要么能找到这样的小黑洞，要么就能得到黑洞数量的严格限制。「这个故事不像弦理论这样的故事——十年或三十年过去了我们可能还在讨论它是否正确。」Byrnes 说。
与此同时，其他一些天体物理学家则在探索该理论的不同方面。举个例子，对原初黑洞的最强约束可能来自微透镜搜索——这些调查同样始于 1990 年代。在这些工作中，天文学家会监测明亮但遥远的光源，等待观察是否有黑暗天体从它们之前经过。这些搜索之前就已经排除了均匀分布的小黑洞的存在。
García-Bellido 说，但如果原初黑洞的质量分布范围很大，而且会聚集成密集的大规模星团，那么这些监测结果就没有研究者之前认为的那样重要。