漫畫 | 出道最早的黑洞，只比宇宙誕生晚了幾秒鐘！
我們知道，在宇宙的深處，散布著各種各樣的黑洞。這些黑洞有的大，有的小，可以按照體重分成幾類。
有一種黑洞，重量通常是太陽的5~15倍。
這種黑洞是大型恒星死亡后，直接坍縮成的。自打從“娘胎”里出來，它就沒怎么吃過東西，所以從生物學上講，它是嬰兒肥。
除此之外，還有一種黑洞，重量能達到太陽的100～10萬倍。它肥的原因是……
其實，沒管住嘴也曾經是一個嬰兒肥。
如果一個嬰兒肥黑洞的周圍恰好存在很多氣體、很多恒星、或者很多其他嬰兒肥，它的嘴巴就會失去控制：吃完辣條吃烤雞，吃完廚師吃服務員，吃完南京路吃外灘，在100多億年中，從一個小屁孩，吃成一個大胖團。
總而言之，天上的黑洞，一部分是嬰兒肥，一部分是沒管住嘴。天文學家雖然查不到它們的戶口本，但是對它們的來歷還是比較有把握的。
可是，2016年2月11日，LIGO實驗宣布，他們通過引力波信號，探測到了兩個黑洞合并。
天文學家發(fā)現，這倆黑洞既不屬于嬰兒肥，也不屬于沒管住嘴。因為其中一個黑洞的質量是太陽的36倍，另一個是太陽的29倍，合并成連體黑洞后的質量是太陽的62倍。
于是，天文學家開始好奇它們是從哪兒來的！
你可能會問，
它們?yōu)槭裁床粚儆趮雰悍誓兀?/strong>
在嬰兒肥看來，由于恒星的質量不可能太大，所以，恒星死后形成的黑洞的質量也不可能太大。由此推斷，這倆黑洞顯然不是恒星形成的。
那么，
為什么它們也不屬于沒管住嘴？
于是，引力波成功探測，給天文學家出了一個難題：
這倆黑洞到底是咋形成的呢？
那么，是不是完全沒有辦法解釋這兩個黑洞的來歷呢？倒也不是！
除了嬰兒肥和沒管住嘴之外，天文學家還有一種理論。這種理論認為，在宇宙大爆炸剛剛發(fā)生的時候，也就宇宙剛誕生不到1分鐘的時候，許多原始物質就已經坍縮成黑洞了。
這種黑洞叫原初黑洞，意思是出道早。
但是，原初黑洞的理論有兩個致命的bug！第一，也就是最致命的一點，原初黑洞的產生概率很低。
第二，根據計算，這種原初黑洞質量的分布范圍非常大。最小的黑洞比人的卵細胞還要輕，最大的比太陽還要重幾千倍。
你看看，原初黑洞產生的概率很低，質量又可大可小，你要說剛好產生了兩個質量是太陽30倍的黑洞，而且還睡一張床，打死天文學家也不信。
于是，原初黑洞仍然是一個令天文學家頭疼的問題。
2018年，中國科學技術大學的蔡一夫團隊，在《物理評論快報》上發(fā)表了一篇論文，提出了一種能夠批量形成原初黑洞的新機制！
他們假設，在早期宇宙中，物質相互擠壓時產生的“聲波”的速度很不穩(wěn)定，會發(fā)生周期性的振蕩。在“聲速”振蕩的作用下，物質本身的振蕩就會發(fā)生共振，從而相互疊加，產生大量原初黑洞。這就可以大大提高原初黑洞產生的概率。于是，這個假設就解決了原初黑洞理論的第一個bug！
用蔡一夫教授的話來說，早期宇宙的原始物質就像一鍋熱粥，原初黑洞就像熱粥里撒上了一把黑芝麻。
并且，由于物質的振蕩會和聲速的振蕩發(fā)生共振，原初黑洞的質量不會忽大忽小，而是集中在幾個狹窄的范圍中。這就解決了原初黑洞理論的第二個bug！
于是，蔡一夫團隊的研究，用一個代價很小的假設，解決了原初黑洞產生比率和質量范圍的問題。他們的假設如果得到證實，就可能幫助產生引力波的那兩個黑洞，搞清楚自己的身世！
注：本文轉載自公眾號"墨子沙龍"
