麻省理工學院的物理學家團隊提出，一種被稱為「原始黑洞」的天體，可能是宇宙暗物質的有力候選者，而且有望透過其對太陽系行星的影響被發現。他們的研究表明，如果這些黑洞的數量足夠多，平均每十年就會有一個穿過內太陽系。當這種黑洞經過時，會對火星的軌道產生微小的擾動，這種擾動在當今的技術水平下實際上可以被探測到。
暗物質是一種假設存在的物質，雖然無法直接觀測，但被認為充斥著宇宙，對星體和星系的運動產生巨大影響。傳統的探測方法多假設暗物質是某種粒子，可能會與普通物質相互作用並被探測到。然而，這些實驗迄今為止都未能找到確鑿的證據。
因此，科學家重新關注1970年代首次提出的另一種可能性：暗物質可能以微觀的原始黑洞形式存在。這些黑洞在宇宙大爆炸後的最初時刻形成，並散佈在宇宙中。它們可能僅有原子大小，但質量卻可達到大型小行星的級別。
研究人員模擬了原始黑洞穿過太陽系時對行星軌道的影響。他們發現，當一個質量如小行星般的原始黑洞以每秒約241公里的速度經過火星附近時，會使火星的軌道產生約１公尺的偏移。雖然這個偏移量非常小，但現有的高精度儀器有能力探測到。
微小軌道變化有助於證實原始黑洞存在
如果在未來的觀測中發現了這種微小的軌道變化，將有助於證實原始黑洞的存在，進而揭示暗物質的本質。然而，科學家也強調，需要仔細區分這種效應與普通小行星經過所造成的影響，以確保結果的準確性。
「我們需要盡可能清晰地了解背景，例如普通太空岩石的典型速度和分佈，與原始黑洞應該遵循的非常不同的路徑和速度進行比較，」該研究的資深作者、麻省理工學院教授戴維·凱撒表示。
這項研究已發表在《物理評論D》期刊上，為探索暗物質的性質提供了新的思路，也為我們理解宇宙中的隱秘物質開闢了新的可能性。
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首圖來源：Sci.News / Zdeněk Bardon / ESO. cc By4.0
圖片來源：Physical Review D cc By4.0
參考論文：
Close encounters of the primordial kind: A new observable for primordial black holes as dark matter
延伸閱讀：
原始黑洞可能是「暗物質」的神秘來源
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