黑洞可能会使一个难题变得更困难。
宇宙缺乏锂元素,一项新研究不但没有解决这个所谓的“锂问题”,反而让它变得更加复杂。
发表在2012年7月13日出版的《物理评论快报》上的一项工作表明,一些小型黑洞可以作为锂工厂。但问题在于,观测到的锂元素水平太低以致于不能和这样的生产相协调,而且比描述大爆炸后原初化学元素形成机制的强有力的理论所预测的还要低得多。
“这使锂问题变得更糟糕,”伊利诺伊大学的天体物理学家布莱恩·菲尔德说,“但是它可能指向更多大爆炸中发生的独特过程。”
锂元素,同氢元素和氦元素一起,是产生于大爆炸之后那段炙热且活跃时期的少数元素之一。但不同于氢元素和氦元素,观测到的锂元素水平比大爆炸物理学所预测的低三到四倍。
因此科学家正在寻找锂元素被破坏的潜在根源。
但是瑞典斯德哥尔摩大学的物理学家法比奥·约科提出了相反的观点:以平均约五倍重太阳质量的相对较小的黑洞形式存在的潜在锂工厂。随着其中一些黑洞吸收伴星的物质,被吸入的物质形成涡旋式的环。约科计算发现,环中物质最终以超过100亿摄氏度的高温点燃核聚变反应并合成锂元素。
根据约科的计算,即使银河系中很小一部分黑洞以这种形式吞噬物质,这个过程产生的锂元素的量也将与大爆炸过程产生的量相当。
尽管很诱人,但这项研究仍不是最终定论,瑞典乌普萨拉大学的安德里亚斯·科恩说:“我们仍缺乏一致的理论。”