原始黑洞是巨大的引力子吗？
这些黑洞在宇宙学记录中出现得如此之早，以至于我们可能不得不调用新
【菜科解读】
保罗·萨特 （ Paul M. Sutter）是纽约州立大学石溪分校和Flatiron研究所的天体物理学家，以及《如何在太空中死亡》一书的作者。
他为Space.com的 Expert Voices：观点和见解贡献了这篇文章。
天文学家不了解宇宙中最大的黑洞的起源。
这些黑洞在宇宙学记录中出现得如此之早，以至于我们可能不得不调用新的物理学来解释它们的出现。
一项新的研究提出了一个有趣的起源故事：第一个黑洞不是来自恒星，而是来自成团的超级异乎寻常，超假设性的粒子，被称为引力子，它们能够在大爆炸的最初混沌岁月中幸免于难。
有黑洞，然后有大黑洞。
宇宙中最大的黑洞，称为“超大质量黑洞”（SMBH），位于宇宙中几乎每个星系的中心。
甚至银河系也有一个，是一个质量为400万太阳质量的怪物，被称为射手座A *。
在现代宇宙中，巨大的黑洞真是令人赞叹不已，但是在过去的十年中，天文学家已经揭示出恒星和星系刚出现时超大质量的黑洞的存在，当时宇宙还不到十亿年。
这很奇怪，因为据我们所知，形成黑洞的唯一方法是通过大量恒星的死亡。
当他们死后，他们留下了一个黑洞，其质量比太阳大了几倍。
为了达到超级状态，它们必须与其他黑洞合并或消耗尽可能多的气体，从而堆积了数百万个太阳质量，这需要很多时间。
在早期宇宙中，恒星本身花费了数亿年的时间才首次出现。
据我们所知，第一代恒星和星系旁边是超大质量黑洞。
似乎没有足够的时间让这些巨大的黑洞通过通常和惯常的恒星死亡路径形成，因此出现了一些可疑之处。
我们要么不了解黑洞生长的天体物理学的基本知识，要么是第一个巨大的黑洞实际上是在更原始，更原始的时代中形成的。
但是为了做到这一点，创造那些可能出现的第一个黑洞的物理学必须……很奇怪，很奇怪，它远远超出了已知物理学的当前范围。
值得庆幸的是，理论物理学家每天都在努力工作，以远远超出已知物理学的当前范围。
一个这样的例子称为超对称性，这是物理学家试图解释粒子世界的某些内部工作原理并预测全新粒子的存在的一种尝试。
在超对称中，标准模型的每个粒子都与一个伙伴配对。
这种配对的原因是在可能描述自然的数学深处发现了基本的对称性。
但是这种对称性被破坏了，因此超对称性伙伴粒子不会简单地在世界范围内漂浮或在我们的粒子对撞机中进入广阔的入口。
相反，由于对称性的破坏，伙伴粒子被迫具有难以置信的质量，以至于它们只能出现在宇宙中能量最高的反应中。
到目前为止，我们尚未在对撞机实验中找到任何有关超对称伙伴粒子的证据，但我们仍在寻找。
在进行搜索的过程中，理论家们花了很多时间研究各种模型和超对称性的可能性。
在一个版本中，有一个粒子叫做gravitino。
引力子是引力子的超对称配对粒子，引子本身就是承载重力的假想粒子。
如果您开始担心所有这些听起来都太假想，那就可以了。
gravitino的存在是高度推测性的，并非基于任何现有证据。
但是，正如我们将很快看到的那样，某些引力子的模型赋予它们某些非常特殊的属性，这些属性使它们变得成熟，可以播种黑洞的形成。
如果要在早期宇宙中制造一些黑洞，则必须克服一些挑战。
早在第一批恒星和星系出现之前，我们的宇宙就被辐射所控制：高能量的光淹没了宇宙，围绕着这个事物奔波，并且通常告诉每个人该怎么做。
如果要在辐射主导的时代创建一些随机的黑洞，则必须快速进行，因为我们宇宙中的那个时代非常混乱。
一旦形成了黑洞，就必须保持它们的生命。
黑洞通过称为霍金辐射的量子力学过程蒸发，而小的黑洞可以在消失之前迅速消失，更不用说超大质量了。
输入gravitino或该假设粒子的至少一个版本。
根据最近在预印本杂志arXiv上发表的一篇研究文章，高能量的早期宇宙本来就具有用引力子填充宇宙的恰好条件。
由于它们的独特特性，它们可以快速形成微观的黑洞。
#p#分页标题#e#随着早期宇宙中时间的流逝，黑洞可能会变得足够大，以至于在屈服于霍金蒸发之前，它们可以充分享受周围的辐射。
一旦辐射消失，它们可能足够大，可以继续通过正常的天体物理过程收集物质，为第一个巨大的黑洞提供种子。
南极洲发现世界上最古老的冰芯？可能保存了500万年
现在，科学家们已经确定了可能是世界上最古老的冰芯的日期，其中一些部分可能保存了500万年前的样本。
南极洲等地的冰就像一个时间胶囊：它古老的、被困住的气泡提可以捕捉到几千年甚至几百万年前的地球大气的原始样本。
科学家们一直在寻找越来越古老的冰来扩大地球的气候记录。
像二氧化碳浓度这样的标志物可以与其他古代记录进行交叉检验，以更深入地了解遥远的过去气候是什么样的，以及事情是如何变化的。
现在，一个研究小组可能比以往任何时候都更深入地了解了迄今为止钻探到的最古老的冰芯。
该样本取自南极洲的Ong Valley，那里的冰川漂移使古冰层相对接近地表，受到一层岩石的保护。
在2017年和2018年的南半球夏季，该团队钻探了一个长9.5米（31英尺）的冰芯，并在此后分析了不同深度的材料的年龄。
研究人员检查了整个冰芯中铍、氖和铝的同位素的积累情况。
这些同位素是由高能宇宙射线与岩石物质碰撞产生的，其浓度可以提供一个指示，说明一个层最后暴露在表面的时间。
由此，研究小组能够计算出，该冰芯是由两个大的冰块堆积在一起组成的，这可能是由两个独立的冰川事件引起的。
上面的部分估计有300万年左右的历史，而下面的部分被测定为430万至510万年之间。
这几乎是之前的记录保持者（270万年）的两倍。
当然，这些都是估计，虽然可能有误差的空间，但研究小组说，分析三种不同的同位素使他们对年龄范围相当有信心。
虽然对400或500万年前的地球的一瞥无疑是非常宝贵的，但科学家们把目光投向了保存气候连续记录的冰芯。
目前的记录保持者横跨80万年，但科学家们的目标是收集不间断地延伸到一百万年的冰芯。
其中一些项目，包括Beyond EPICA，已经进行了几年的钻探活动。
这项新研究发表在《Cryosphere》杂志上。
相关报道：科学家发现世界上最古老冰芯（神秘的地球uux.cn报道）据中国科学报（李木子）：南极洲的冰层就像一个时间胶囊，其中的古老气泡提供了数千年前的地球大气层快照。
为了延长地球的气候记录，科学家一直在寻找最古老的冰层。
如今，一个团队可能发现了“金矿”。
研究人员在横贯南极山脉的昂谷发现了一根近10米长、充满沉积物的冰芯。
他们估计这些冰有500万年的历史，可能是迄今为止发现的最古老的冰。
科学家7月15日发表在《冰冻圈》杂志上的用于测量冰芯年代的方法，可能为研究其他更古老的冰层样本铺平了道路。
大多数用于科研的冰芯都是从南极洲东部的一些地点收集的，那里的冰层由于降水而一层层沉积下来，甚至比昂谷的冰层更干净。
几个国际团队正在竞相从这些更为有序的地下深层沉积物中提取最古老的连续冰芯，并希望能得到延伸至150万年前的无缝大气情况时间线。
然而，新的方法可以确定更古老冰层样本的年代。
这些样本是由冰川沉积而成的，因为它们更接近地表，所以更容易获取。
这是文章主要作者Marie Bergelin的观点。
作为一位冰川地质学家，她在美国北达科他大学工作期间曾参与了昂谷冰川项目。
Bergelin并没有深入地下钻取冰芯，而是寻思：“我们还能在哪里找到古老的冰？我们还能去哪里找到独特的矿床？”2017~2018年，研究人员在昂谷收集了冰芯，他们选择的提取地点远离任何可能污染样本的落石区域。
研究人员根据对该地区冰沉积情况的了解开发了一个模型，描述了稀有的铍、铝和氖同位素是如何随时间推移在冰中累积的。
在将该模型的预测结果与10米长冰芯中测得的同位素剖面进行比较后，他们估算出，在一定深度内，一些冰的历史大约有300万年。
在该深度以下，同位素浓度远高于预期，这使得研究小组得出结论，在昂谷的这一地区，两个独立的冰层相互堆叠。
他们估计，其中更古老、更深的冰层年代在430万年到510万年之间。
纽约城市大学冰川地质学家Alia Lesnek说：“他们实际上为这片冰层提供了以前无法做到的数据分析，这令人非常兴奋。
”其他研究人员对该结果表示质疑，因为Bergelin和同事没有收集到碳同位素水平等数据，而根据这些数据可能会得出不同的年代。
科学家还想知道，该模型是否能适用于昂谷以外的冰层。
Bergelin说，测量3种同位素应该足以得出结论，因为大多数研究只使用一种或两种同位素，而碳14的衰变速度太快，无法确定数百万年前的冰层年代。
她认为，该模型可以应用于其他具有类似、孤立和埋藏冰层的南极地区。
尽管如此，科学家仍然对该冰层的年代及其意义感到兴奋。
“这项研究提供了非常有力的证据，证明冰芯或冰层样本可以保存300万年或400万年。
”曾就职于普林斯顿大学的古气候学家Yuzhen Yan说，“这为未来的钻取作业开辟了新的可能性。
”目前，最古老的连续冰芯可以追溯到80万年前的气候记录。
但科学家希望有一个不间断的环境记录，可以追溯到大约100万年前，当时地球气候发生了重大变化，冰河期的周期减缓。
理解发生这种突然变化的原因，可能有助科学家明确今天的气候变暖将带来什么。
一些项目已经开始钻探。
其中包括俄罗斯的VOICE项目和10个欧洲国家的合作项目Beyond EPICA。
“我们的目标是从南极洲的不同地方获得多个冰芯，以确保记录的准确性。
因此，只有一个国家或一个团体是不可能做到的。
”日本东京国家极地研究所的古气候学家Kenji Kawamura说。
