科學家們最近又有了新發現，這回是關於那些神秘的原初黑洞（Primordial Black Holes，簡稱PBHs）。這些小家夥被認為是在宇宙大霹靂後不久形成的，由極度密集的亞原子物質因重力塌縮而成。雖然聽起來很科幻，但它們可能是暗物質的候選者，也可能是宇宙早期重力波的源頭，甚至能幫我們解開一些物理學上的謎團。
最近的研究提出了一個新觀點：我們可以在行星、小行星甚至地球上尋找這些原初黑洞的蹤跡。想象一下，如果一個行星或小行星的核心是液態的，而外層是固態的，那麽一個小型的PBH可能會在內部慢慢吞噬這個液態核心。如果外層足夠堅固，能夠支撐自身的重力壓力，那麽最終就會形成一個中空的結構。如果這個黑洞因為與其他物體的碰撞而被彈出，那麽這個結構的密度就會比通常的有液態核心的巖石物體要低。
這項研究是由台灣國立東華大學的De-Chang Dai和紐約州立大學水牛城分校的Dejan Stojkovic進行的。他們計算了小型PBHs產生的重力壓力，並將其與構成行星地殼的材料（如矽酸鹽礦物、鐵等）的抗壓力度進行了比較。他們甚至考慮了最強的人造材料，比如多壁碳奈米管。研究發現，例如花崗巖可以支撐半徑達到地球半徑十分之一的中空結構。
圖釋：我們如何發現原始黑洞並幫助解開暗物質之謎
那麽，我們怎麽找這些黑洞呢？科學家們提出了幾種方法。一種方法是透過觀察太陽系中可能的候選天體的品質與半徑，來估計它們的密度。如果發現某個天體的密度異常低，那麽它可能就是空心的，值得進一步研究。另一種方法是在地球上尋找。如果一個小型PBH穿過固體物質，它會留下一條直線型的長隧道，其半徑與PBH的半徑相當。比如，一個品質為10^23克的PBH會留下半徑為0.1微米的隧道，這足夠大，可以用光學顯微鏡看到。
這項研究的意義在於，它為我們提供了一種新的方式來尋找和理解這些神秘的原初黑洞。雖然目前還沒有確鑿的觀測證據，但這些新方法可能會幫助我們找到它們。而且，這些實驗的成本並不高，如果能找到PBHs，那報酬將是巨大的。
圖釋：該影像基於超級電腦模擬的宇宙學環境，其中原始瓦斯直接塌縮以產生黑洞。圖片來源：Aaron Smith/TACC/UT-Austin
在天文學領域，PBHs的研究一直備受關註。自1966年俄羅斯科學家Igor D. Novikov和Yakov Zeldovich首次預測它們的存在以來，科學家們一直在尋找它們的蹤跡。Stephen Hawking在1974年的突破性發現表明，黑洞可以隨著時間的推移而蒸發，這進一步激發了對PBHs的興趣。
除了上述的尋找方法，科學家們還提出了其他一些可能的探測手段。例如，透過重力微透鏡效應來辨識原初黑洞，或者尋找它們可能發出的Gamma射線。這些方法都為我們提供了新的視角和工具，來探索這些宇宙中的神秘存在。
科學家們一直在探索宇宙的奧秘，而這次的發現無疑又給了我們一個全新的方向。讓我們拭目以待，看看這些原初黑洞是否真的隱藏在行星、小行星甚至地球上，等待著我們去發現。
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