“暗星”可能曾是超大质量黑洞的前身
早期宇宙中存在的假想“暗星”，在坍缩后可能形成了超大质量黑洞的前身。 据Space.com报道，科尔盖特大学的科斯明·伊利耶和索汉·戈德拉在研究了这些天体与低频引力波背景的可能联系后得出了这一结论。
该引力波背景于2023年通过脉冲星计时阵列被发现。脉冲星是中子星，它们快速且规律地自转，并发射出窄束辐射。 当引力波穿过空间时，会对其产生微小的拉伸和压缩，从而导致脉冲星信号传至地球时出现微小的延迟。
关于这种背景的普遍解释将其归因于一对超大质量黑洞，它们相互绕转，最终合并。 然而，这无法解释为何在宇宙年龄尚未达到10亿年时，超大质量黑洞竟能如此迅速地形成。 詹姆斯·韦伯望远镜已经在这个早期阶段探测到了此类天体，尽管目前提出的关于它们通过吸积物质和合并而增长的模型需要超过10亿年的时间。
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“暗星”是一种假想的原始恒星，其能量来源并非核聚变反应，而是其核心中暗物质的自湮灭。 根据研究人员的模型，正因如此，此类天体将保持相对低温，并能够持续吸积物质，直至质量达到数百万个太阳质量。 经历引力坍缩后，它们可能会转变为大质量黑洞，并在此后相互并合。
伊利耶和戈德拉模拟了这些黑洞胚胎可能存在并发生并合的环境，并计算了它们的并合频率及其对引力波背景的影响。 根据他们的计算，超大质量“暗星”的残余物可能对脉冲星时变阵列探测到的信号产生显著甚至可能占主导地位的贡献。 通过对引力波背景进行更精确的测量，以及对早期宇宙中黑洞群的深入理解，可以验证这一假设。该研究发表在《物理评论D》（Physical Review D）期刊上。
