原初黑洞可能穿过白矮星并点燃一部分Ia型超新星。

新模型表明，这些隐蔽的相遇可能会重现观测到的爆炸特征，同时在银河系中留下独特的化学痕迹。

来源：SciTechDaily

原初黑洞可能会引发一些白矮星爆炸，并在银河系的化学组成中留下可测量的特征。

一些Ia型超新星可能始于一个隐形的闯入者穿过白矮星。

一个国际研究团队发现，原初黑洞可能会引发这些恒星爆炸，并留下在银河系中观测到的化学模式。

这项研究发表在《天体物理学杂志》上。

原初黑洞（PBH）是早期宇宙的假设遗迹，可能由宇宙暴胀期间的物质涨落形成。

它们也被认为是暗物质的可能候选者，暗物质是一种不可见物质，约占宇宙物质总质量的90%。

当原初黑洞在太空中行进时，部分可能穿过恒星。

有研究指出，原初黑洞在穿越过程中产生的强烈潮汐力可能触发白矮星发生爆炸，使其演变为Ia型超新星。

隐藏的黑洞可能点燃恒星

梁成志（ShingChiLeung）是纽约州立大学理工学院的助理教授，同时也是东京大学卡弗里宇宙物理与数学研究所（KavliIPMU）的访问副科学家，他领导了这项研究。

该研究还包括KavliIPMU的访问资深科学家野本健一（Ken’ichiNomoto）和KavliIPMU的资深研究员亚历山大库森科（AlexanderKusenko）。

研究人员研究了通过这种拟议的PBH触发路径产生的超新星所预期的运动、光和化学特征。

在该团队发表的一项早期研究中，他们发现由原初黑洞引发的爆炸可以产生与标准Ia型超新星模型生成的Ia型超新星（SNeIa）非常相似的Ia型超新星。

原初黑洞穿过白矮星的示意图。

沿其轨迹，经过的黑洞的引力对白矮星内部的周围物质产生潮汐加热。

当被加热的物质达到阈值温度（约5亿开尔文以下）时，流体静力学碳燃烧将超过中微子冷却，产生不受控制的燃烧。

当燃烧区域足够大时，被加热的物质会形成局部热核失控，从而引发后续的Ia型超新星爆炸。

图片来源：使用GeminiAI（BananaPro）生成。

观测结果与所提出的爆炸相符

在最新研究中，研究人员将他们的模型与超新星遗迹第谷、开普勒和3C397，以及附近的一些超新星爆炸事件进行了对比。

他们还研究了银河系中恒星的化学丰度模式。

研究结果表明，PBH触发的Ia型超新星能够再现这些天体的若干观测特性。

通过研究镍56、镍57等放射性同位素，以及锰、镍等稳定元素，研究人员限制了产生爆炸和残骸的恒星的质量和金属丰度（恒星形成时存在的重元素数量，这为其在宇宙历史中的年龄提供了线索）。

研究者们还模拟了这种提议的爆炸路径如何促进星系的化学丰度增加。

他们的结果表明，需要一定比例由原初黑洞触发的Ia型超新星，才能解释在银河系恒星中观察到的化学丰度趋势。

我们的研究表明，我们在天空中观测到的一些超新星可能是PBHs的产物。

因此，尽管我们无法直接观测到这些难以捉摸的实体，但它们在自然界中留下了许多有趣的线索，供我们探究其性质。

梁表示。

研究人员计划通过研究PBH触发的爆炸会如何影响常规超新星的整体数量以及这些短期天文事件的综合发生率来扩大他们的调查范围。

相关知识

黑洞是宇宙中引力极强的天体，由大质量恒星耗尽核燃料后坍缩形成。

其引力场强大到连光都无法逃逸，因此无法直接观测，只能通过周围物质的吸积盘、引力透镜效应等间接现象来探测。

它是广义相对论预言的天体，对研究宇宙结构与演化具有重要意义。

BY: Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe

FY: AI

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