科学家们最近又有了新发现，这回是关于那些神秘的原初黑洞（Primordial Black Holes，简称PBHs）。这些小家伙被认为是在宇宙大爆炸后不久形成的，由极度密集的亚原子物质因引力坍缩而成。虽然听起来很科幻，但它们可能是暗物质的候选者，也可能是宇宙早期引力波的源头，甚至能帮我们解开一些物理学上的谜团。
最近的研究提出了一个新观点：我们可以在行星、小行星甚至地球上寻找这些原初黑洞的踪迹。想象一下，如果一个行星或小行星的核心是液态的，而外层是固态的，那么一个小型的PBH可能会在内部慢慢吞噬这个液态核心。如果外层足够坚固，能够支撑自身的引力压力，那么最终就会形成一个中空的结构。如果这个黑洞因为与其他物体的碰撞而被弹出，那么这个结构的密度就会比通常的有液态核心的岩石物体要低。
这项研究是由台湾国立东华大学的De-Chang Dai和纽约州立大学布法罗分校的Dejan Stojkovic进行的。他们计算了小型PBHs产生的引力压力，并将其与构成行星地壳的材料（如硅酸盐矿物、铁等）的抗压强度进行了比较。他们甚至考虑了最强的人造材料，比如多壁碳纳米管。研究发现，例如花岗岩可以支撑半径达到地球半径十分之一的中空结构。
图释：我们如何发现原始黑洞并帮助解开暗物质之谜
那么，我们怎么找这些黑洞呢？科学家们提出了几种方法。一种方法是通过观察太阳系中可能的候选天体的质量与半径，来估计它们的密度。如果发现某个天体的密度异常低，那么它可能就是空心的，值得进一步研究。另一种方法是在地球上寻找。如果一个小型PBH穿过固体物质，它会留下一条直线型的长隧道，其半径与PBH的半径相当。比如，一个质量为10^23克的PBH会留下半径为0.1微米的隧道，这足够大，可以用光学显微镜看到。
这项研究的意义在于，它为我们提供了一种新的方式来寻找和理解这些神秘的原初黑洞。虽然目前还没有确凿的观测证据，但这些新方法可能会帮助我们找到它们。而且，这些实验的成本并不高，如果能找到PBHs，那回报将是巨大的。
图释：该图像基于超级计算机模拟的宇宙学环境，其中原始气体直接坍缩以产生黑洞。图片来源：Aaron Smith/TACC/UT-Austin
在天文学领域，PBHs的研究一直备受关注。自1966年俄罗斯科学家Igor D. Novikov和Yakov Zeldovich首次预测它们的存在以来，科学家们一直在寻找它们的踪迹。Stephen Hawking在1974年的突破性发现表明，黑洞可以随着时间的推移而蒸发，这进一步激发了对PBHs的兴趣。
除了上述的寻找方法，科学家们还提出了其他一些可能的探测手段。例如，通过引力微透镜效应来识别原初黑洞，或者寻找它们可能发出的伽马射线。这些方法都为我们提供了新的视角和工具，来探索这些宇宙中的神秘存在。
科学家们一直在探索宇宙的奥秘，而这次的发现无疑又给了我们一个全新的方向。让我们拭目以待，看看这些原初黑洞是否真的隐藏在行星、小行星甚至地球上，等待着我们去发现。
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