漫画 | 出道最早的黑洞，只比宇宙诞生晚了几秒钟！
我们知道，在宇宙的深处，散布着各种各样的黑洞。这些黑洞有的大，有的小，可以按照体重分成几类。
有一种黑洞，重量通常是太阳的5~15倍。
这种黑洞是大型恒星死亡后，直接坍缩成的。自打从“娘胎”里出来，它就没怎么吃过东西，所以从生物学上讲，它是婴儿肥。
除此之外，还有一种黑洞，重量能达到太阳的100～10万倍。它肥的原因是……
其实，没管住嘴也曾经是一个婴儿肥。
如果一个婴儿肥黑洞的周围恰好存在很多气体、很多恒星、或者很多其他婴儿肥，它的嘴巴就会失去控制：吃完辣条吃烤鸡，吃完厨师吃服务员，吃完南京路吃外滩，在100多亿年中，从一个小屁孩，吃成一个大胖团。
总而言之，天上的黑洞，一部分是婴儿肥，一部分是没管住嘴。天文学家虽然查不到它们的户口本，但是对它们的来历还是比较有把握的。
可是，2016年2月11日，ligo实验宣布，他们通过引力波信号，探测到了两个黑洞合并。
天文学家发现，这俩黑洞既不属于婴儿肥，也不属于没管住嘴。因为其中一个黑洞的质量是太阳的36倍，另一个是太阳的29倍，合并成连体黑洞后的质量是太阳的62倍。
于是，天文学家开始好奇它们是从哪儿来的！
你可能会问，
它们为什么不属于婴儿肥呢？
在婴儿肥看来，由于恒星的质量不可能太大，所以，恒星死后形成的黑洞的质量也不可能太大。由此推断，这俩黑洞显然不是恒星形成的。
那么，
为什么它们也不属于没管住嘴？
于是，引力波成功探测，给天文学家出了一个难题：
这俩黑洞到底是咋形成的呢？
那么，是不是完全没有办法解释这两个黑洞的来历呢？倒也不是！
除了婴儿肥和没管住嘴之外，天文学家还有一种理论。这种理论认为，在宇宙大爆炸刚刚发生的时候，也就宇宙刚诞生不到1分钟的时候，许多原始物质就已经坍缩成黑洞了。
这种黑洞叫原初黑洞，意思是出道早。
但是，原初黑洞的理论有两个致命的bug！第一，也就是最致命的一点，原初黑洞的产生概率很低。
第二，根据计算，这种原初黑洞质量的分布范围非常大。最小的黑洞比人的卵细胞还要轻，最大的比太阳还要重几千倍。
你看看，原初黑洞产生的概率很低，质量又可大可小，你要说刚好产生了两个质量是太阳30倍的黑洞，而且还睡一张床，打死天文学家也不信。
于是，原初黑洞仍然是一个令天文学家头疼的问题。
2018年，中国科学技术大学的蔡一夫团队，在《物理评论快报》上发表了一篇论文，提出了一种能够批量形成原初黑洞的新机制！
他们假设，在早期宇宙中，物质相互挤压时产生的“声波”的速度很不稳定，会发生周期性的振荡。在“声速”振荡的作用下，物质本身的振荡就会发生共振，从而相互叠加，产生大量原初黑洞。这就可以大大提高原初黑洞产生的概率。于是，这个假设就解决了原初黑洞理论的第一个bug！
用蔡一夫教授的话来说，早期宇宙的原始物质就像一锅热粥，原初黑洞就像热粥里撒上了一把黑芝麻。
并且，由于物质的振荡会和声速的振荡发生共振，原初黑洞的质量不会忽大忽小，而是集中在几个狭窄的范围中。这就解决了原初黑洞理论的第二个bug！
于是，蔡一夫团队的研究，用一个代价很小的假设，解决了原初黑洞产生比率和质量范围的问题。他们的假设如果得到证实，就可能帮助产生引力波的那两个黑洞，搞清楚自己的身世！
注：本文转载自公众号"墨子沙龙"
