MACHOs可能在最古老的宇宙圖譜留下了最深的印跡，天文學(xué)家稱之為宇宙背景輻射圖譜，它是由宇宙大爆炸之后大約40萬年時(shí)在宇宙太空遺存的微弱能量輻射的余暉。亞原子粒子聚合為原子，背景溫度逐漸下降，自由穿行的光子釋放了人們今天能夠探測(cè)的背景輻射。但MACHOs作為暗物質(zhì)源泉的設(shè)想沒有得到科學(xué)家的普遍支持，已經(jīng)淡出了人們的視線，西北大學(xué)的天體物理學(xué)家維克·卡羅吉拉解釋說，很久以前，有些科學(xué)家提出了一種設(shè)想，宇宙的極早期黑洞由暗物質(zhì)構(gòu)成，假如他們的設(shè)想是正確的，那么在宇宙微波背景輻射中存在特定的印跡，但人們至今沒有發(fā)現(xiàn)MACHOs的信號(hào)。

科學(xué)家一直在搜索引力透鏡現(xiàn)象，這是由時(shí)空彎曲或光線彎曲帶來的視覺效應(yīng)，大質(zhì)量黑洞之類的天體產(chǎn)生了引力透鏡效應(yīng)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了大量的由星系之類大質(zhì)量天體造成的引力透鏡現(xiàn)象。在明亮恒星的前方經(jīng)過的原初黑洞引起了“微透鏡效應(yīng)”，但天文學(xué)家沒有發(fā)現(xiàn)原初黑洞的“微透鏡”。最近幾年，科學(xué)家出現(xiàn)了一個(gè)十分流行的概念，暗物質(zhì)可能由弱相互作用的大質(zhì)量粒子或 WIMPs構(gòu)成，理論假設(shè)的 WIMPs有非常大的質(zhì)量，但它們不與普通物質(zhì)粒子發(fā)生任何的作用，它們?cè)诖┰街刈又惖钠胀Ｗ訒r(shí)“如入無人之境”，也因此被稱之為“幽靈粒子”，好像量子物理學(xué)家將量子行為理解為“幽靈行為”。

有幾項(xiàng)大膽的實(shí)驗(yàn)正在如火如荼地展開，科學(xué)家使用了深藏在地下的超冷探測(cè)器，以探尋暗物質(zhì)粒子經(jīng)過的信號(hào)，諸如：LUX之類的探測(cè)儀器深藏在南達(dá)科他州的黑山內(nèi)部，科研人員經(jīng)過多年的搜索，目前沒有發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)粒子經(jīng)過的任何信號(hào)?？ㄊ擦炙够茖W(xué)小組密切關(guān)注暗物質(zhì)搜索的任何進(jìn)展，他們相信對(duì)暗物質(zhì)的搜索將持續(xù)很長(zhǎng)的時(shí)間，還沒有獲得可靠的暗物質(zhì)信號(hào)，而引力波的發(fā)現(xiàn)讓卡什林斯基科學(xué)小組的成員感到十分振奮，可能從其它途徑尋找暗物質(zhì)的信號(hào)。科學(xué)家相信暗物質(zhì)的存在，問題是它們?nèi)绾未嬖凇?/p>

2016年2月，LIGO國際合作團(tuán)隊(duì)第一次探測(cè)到了被稱之為引力波的時(shí)空纖維漣漪，“幽靈漣漪”的引力波一直躲避了地面實(shí)驗(yàn)室最靈敏的儀器，逃避了全球科學(xué)家明亮的雙眼和智慧的心靈，在過去100多年的時(shí)間，科學(xué)家一直在想方設(shè)法地檢驗(yàn)引力波的理論預(yù)測(cè)。在首次發(fā)現(xiàn)引力波的情形中，兩個(gè)黑洞發(fā)生了碰撞，一個(gè)黑洞的質(zhì)量為太陽的29倍，另一個(gè)黑洞的質(zhì)量為太陽的36，大約有三個(gè)太陽質(zhì)量的黑洞物質(zhì)在碰撞過程中瞬間變成了引力波輻射，黑洞引力波對(duì)時(shí)空彎曲造成了長(zhǎng)時(shí)間的影響，在大約10億之后，科學(xué)家在地面實(shí)驗(yàn)室探測(cè)到了引力波的經(jīng)過。LIGO國際合作團(tuán)隊(duì)使用了激光干涉引力波觀測(cè)臺(tái)的核心儀器，有15個(gè)國家的900位科學(xué)家參入了搜索計(jì)劃，從2002年以來，耗資10億美元的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一直在搜索可能出現(xiàn)的引力波信號(hào)。

兩個(gè)合并黑洞的質(zhì)量大約相當(dāng)于太陽的30倍，中等質(zhì)量的黑洞極為罕見，它們的發(fā)現(xiàn)有利于暗物質(zhì)由 MACHOs構(gòu)成的假說?？ㄊ擦炙够忉屨f，中等質(zhì)量黑洞不僅適合 對(duì)MACHOs尺度的估算，而且可能幫助天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)“微透鏡”現(xiàn)象，其它的可能性與宇宙背景輻射有關(guān)，相關(guān)的數(shù)據(jù)還不夠詳細(xì)，科學(xué)家沒有看到由古老的原初黑洞引起的輻射擾動(dòng)。卡什林斯基形象地解釋說，好像為孩子做了一塊披薩，自己將面團(tuán)放進(jìn)了油鍋，突然間在面團(tuán)上出現(xiàn)了一個(gè)、一個(gè)的小洞，原初黑洞對(duì)宇宙背景輻射產(chǎn)生的擾動(dòng)就是這樣，在非常早期的宇宙發(fā)生了背景輻射的擾動(dòng)，這一切發(fā)生在宇宙第一批氣體物質(zhì)產(chǎn)生之前。

卡什林斯基科學(xué)小組希望在MACHOs的“面圈小洞”找到一些線索，他們比較了兩種宇宙早期背景輻射，一種是宇宙紅外線背景 (CIB)圖譜，另一種是宇宙X—射線背景 (CXB)圖譜，希望找到難以解釋的圖譜上的“補(bǔ)丁”，它們表示了原初黑洞遺留的信號(hào)。2016年6月，LIGO國際合作團(tuán)隊(duì)第二次發(fā)現(xiàn)了引力波信號(hào)，在兩個(gè)相互碰撞的黑洞中，一個(gè)為太陽質(zhì)量的8倍，另一個(gè)為太陽質(zhì)量的15倍，接近了原初黑洞低質(zhì)量的范圍，科學(xué)家通常認(rèn)為，原初黑洞的最小質(zhì)量為太陽的10倍或20倍?？ㄊ擦炙够茖W(xué)小組對(duì)原初黑洞的理論質(zhì)量和實(shí)際質(zhì)量進(jìn)行了對(duì)比，以找出兩種質(zhì)量出現(xiàn)差異的原因，在未來的幾年可能發(fā)現(xiàn)其中的線索。LIGO國際合作團(tuán)隊(duì)啟動(dòng)了新一輪的觀測(cè)計(jì)劃，卡什林斯基科學(xué)小組希望可以發(fā)現(xiàn)小質(zhì)量范圍的原初黑洞。

卡什林斯基科學(xué)小組在等待LIGO合作團(tuán)隊(duì)的后續(xù)發(fā)現(xiàn)，他們最近提出了一個(gè)如何發(fā)現(xiàn)微透鏡現(xiàn)象的構(gòu)想，很難在宇宙的黎明時(shí)期找到原初黑洞的信號(hào)，但在我們的銀河系更容易尋找原初黑洞的蹤跡，它們的數(shù)量在銀河系估計(jì)有100億到1000億個(gè)，假如它們偶然在一顆恒星的前方經(jīng)過，天文學(xué)家可能觀測(cè)到微透鏡效應(yīng)的發(fā)生。

科學(xué)小組對(duì)探測(cè)宇宙背景輻射的歐幾里得望遠(yuǎn)鏡抱有信心，它在2020年發(fā)射升空時(shí)搭載了被稱之為 LIBRAE的探測(cè)器，它比以前的COBE更加靈敏，宇宙微波背景探測(cè)器COBE曾記錄了相當(dāng)精確的宇宙背景輻射圖像，從足夠精確的輻射圖譜顯示了“披薩面團(tuán)的小洞”，它們可能是由宇宙極早期的原初黑洞留下的痕跡?？ㄊ擦炙够〗M相信，正確的探測(cè)方法是破解暗物質(zhì)謎題的關(guān)鍵，但他們不是“下賭注”的一群人。暗物質(zhì)也許在原初黑洞“躲藏”，科學(xué)家只有不斷縮小可能的范圍。卡什林斯基科學(xué)小組設(shè)想了科學(xué)危機(jī)發(fā)生的局面，假如沒有發(fā)現(xiàn)原初黑洞和在原創(chuàng)黑洞潛藏的暗物質(zhì)，那么現(xiàn)有的某些科學(xué)理論將會(huì)遭遇一場(chǎng)科學(xué)危機(jī)。

（編譯：2016-7-26）