微小黑洞可能正在银河系中引爆恒星

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一个国际研究团队发现,原初黑洞可能触发白矮星爆发为Ia型超新星,这可能解释银河系中观测到的化学丰度分布模式。

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缓存时间: 2026/08/07 02:06

# 微型黑洞可能正在银河系各处隐秘地引爆恒星 来源:https://www.sciencedaily.com/releases/2026/07/260729051515.htm 一个国际研究团队发现,原初黑洞可能诱使白矮星以Ia型超新星的形式爆发。根据最近发表在《天体物理学杂志》(*The Astrophysical Journal*)上的一项研究,这些不寻常的爆发或许还有助于解释在银河系恒星中观测到的一种化学丰度模式。 原初黑洞(PBH)是宇宙极早期时刻的假想残留物。科学家认为,它们可能是在宇宙暴胀期间形成的,当时快速膨胀放大了物质分布中的微小涨落。 这些黑洞已被提出作为暗物质的候选者之一。暗物质是一种不可见物质,按质量计被认为约占宇宙中所有物质的90%。尽管暗物质无法被直接看到,但它的引力效应却能在各个星系以及整个宇宙中探测到。 原初黑洞在宇宙中运动时可能会穿过恒星。早前的研究提出,如果某个原初黑洞穿过一颗白矮星,其引力可能会在恒星内部产生强大的潮汐力。这些力可能使白矮星失稳,并导致其以Ia型超新星(SNe Ia)的形式爆发。 白矮星是低质量恒星耗尽燃料后留下的致密恒星残骸。Ia型超新星是极为明亮的爆炸,通常被认为发生在白矮星变得不稳定并发生失控热核反应之时。 **检验通往Ia型超新星的新路径** 这项研究由纽约州立大学理工学院助理教授、东京大学 Kavli 宇宙物理学与数学研究所(Kavli IPMU)访问副科学家梁欣琪(Shing-Chi Leung)领导。团队还包括 Kavli IPMU 访问高级科学家野本宪一(Ken'ichi Nomoto)和 Kavli IPMU 高级研究员亚历山大·库森科(Alexander Kusenko)。 科学家们研究了通过这种拟议的PBH触发爆炸渠道所产生的超新星的运动、亮度及化学性质。 在2025年发表的一篇早期论文中,该团队表明,PBH触发的爆炸可以产生与标准Ia型超新星模型所生成性质极为相似的SNe Ia。 **将模型与实际超新星进行比较** 在这项新研究中,研究人员将他们的模型与几个著名的超新星遗迹(第谷、开普勒、3C 397)、邻近超新星(如SN 2011fe、SN 2012cg)以及银河系恒星的化学丰度进行了比较。 结果表明,PBH触发的SNe Ia可以重现这些超新星及其遗迹中观测到的若干特征。 研究人员检查了诸如Ni-56、Ni-57等放射性同位素,以及Mn、Ni等稳定元素。这些化学特征使他们能够估算产生爆炸的恒星的质量和金属丰度。 金属丰度(恒星形成时金属的含量,可探测恒星在宇宙年龄中诞生的时间)可以提供有关恒星形成时间以及宇宙历史上该时刻所存在化学条件的线索。在天文学中,金属是指比氢和氦更重的元素。 **原初黑洞可能塑造银河系的化学组成** 该团队还使用超新星模型来探索这种爆炸机制如何促进银河系化学增丰。超新星将新形成的元素释放到太空中,这些物质后来可能成为新恒星和行星的一部分。 分析表明,可能需要一定非零比例的PBH触发的Ia型超新星,才能解释在银河系各处恒星中观测到的化学丰度趋势。这表明,原初黑洞可能通过它们触发的恒星爆炸影响了我们银河系的化学演化。 “我们的工作表明,我们在天空中观测到的某些超新星可能是原初黑洞作用的结果。因此,即使我们无法直接观测到这些难以捉摸的天体,它们也在自然界中留下了许多有趣的线索,供我们探测其性质,”梁欣琪说。 研究人员计划通过研究PBH触发的爆炸可能如何影响传统超新星的整体群体以及这些短暂但强烈宇宙事件的综合发生率,来扩大他们的研究范围。

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