一幅插图展示了黑洞在转变为白洞之前和之后的样子。（图片来源：Robert Lea（使用Canva创建））新的研究表明，在大爆炸期间诞生的黑洞可能比之前的估计寿命更长。事实上，这些微小的原始黑洞可能活得足够长，以变成以人类眉毛的质量喷射能量的白洞。原始黑洞被认为是在大爆炸后宇宙内极热且密集的物质波动中形成的。这与我们熟悉的恒星质量或“天体物理”黑洞形成形成对比，后者是由于像大质量星星的崩溃而形成的。原始黑洞仍未被探测，因此仍是假设。许多科学家认为，未能探测到天体物理黑洞是因为它们已经蒸发，因此在138亿年的宇宙中不再存在。这是可能的，因为黑洞被认为会“泄漏”一种名为“霍金辐射”的热辐射，该辐射是斯蒂芬·霍金在1970年代提出的。黑洞的质量越小，它的温度就越高，因此它泄漏霍金辐射的速度越快，蒸发得越快，这一过程可能以一次爆炸性结局结束。恒星质量的黑洞，通常是太阳质量的数百倍，质量巨大且温度较低，泄漏的速度足够慢，以至于可以多次超越宇宙本身的寿命；而质量远小于此的原始黑洞则没有那么幸运——或者我们原本以为如此。Eberly科学学院的研究员Daniel Paraizo和同事们提出，质量正好的原始黑洞有可能在这个过程中生存下来，并经历惊人的变革。Paraizo告诉Space.com：“我们发现，黑洞的寿命比之前想得要长得多。我们识别的现象与可能在早期宇宙中形成的黑洞有关。这些物体尚未被观察到，但它们的搜索作为暗物质候选者正引起强烈的兴趣。黑洞开始通过发出热霍金辐射而死亡。难题是在它们达到普朗克质量，大约20微克时会发生什么。” 一个像跳蚤卵大小的黑洞 大约0.000000022千克的普朗克质量是物理学中的一个基础质量单位，被认为是一个有趣的点，因为它是控制亚原子粒子和量子物理的规则以及控制引力和广义相对论整体的规则都同样重要的点。物理学家认为这是任何单个基本粒子的质量上限，任何高于这个质量的粒子都会坍缩以形成显微黑洞。用日常语言来讲，普朗克质量大约相当于一根人类眉毛，或者一个跳蚤卵，后者的重量大约是果冻豆的五万分之一。Paraizo解释说，一旦原始黑洞蒸发到普朗克质量，成为所谓的普朗克黑洞，它可能经历几种命运。这包括定义黑洞的外部边界的消失，称为事件视界的光或电磁辐射陷阱区域。“我们研究的这个普朗克大小黑洞死亡机制是逐渐消失的视界，视界陷住了辐射，”Paraizo说。该团队进行了数学计算，揭示了一个初始质量约为中等大小小行星（约十亿吨）的原始黑洞在大约十亿年内衰变，并发出热霍金辐射，直到达到普朗克质量。然而，一个质量仅为1吨的原始黑洞将立即爆炸，瞬间达到普朗克质量。接下来发生的事情使得该团队的发现与之前的研究截然不同。Paraizo解释道：“在这里，我们的结果预测了一些新内容：之前的论点表明，剩余的20微克是在至少1秒内辐射掉的；而我们的估计则显示这20微克的残余是基本稳定的。” “一旦黑洞达到20微克的阈值，我们发现它开始发出纯化辐射（之所以命名是因为它被认为‘净化’了宇宙的量子状态），这是由于白洞的特征行为。因此，尽管我们尚未知道白洞附近的物理现象，但我们识别出了从远处具有完全相同属性的物体。”一幅白洞的插图，表示一种“时间反转的黑洞”，不断将物质推出去。（图片来源：Robert Lea（使用Canva创建）） 白洞是物理学中的另一个假设实体，被认为实际上是一个“时间反转的黑洞”，它不再像黑洞一样将物质和辐射困住，而是不断将物质和辐射推出去。关于这些原始黑洞的命运的进一步预测...