艺术家对行星系统开普勒42的想法。 我们有充分的理由相信所有这些都是物质，而不是反物质，但是黑洞可能会告诉我们一个完全不同的故事-我们无法确定它们的组成整个宇宙最大的宇宙奥秘之一就是为什么其中的物质比反物质多得多。 据我们所知，物理学定律允许您严格按等比例创建和销毁物质和反物质。 但是，从宇宙中的恒星，星系和大型结构来看，我们发现它们都是由物质组成的，反物质的数量可以忽略不计。 这种宇宙之谜使许多人争辩说，也许存在相等数量的反物质，然后又以某种方式与物质分离。 这可能吗，反物质是否可能藏在黑洞中？ 我们的读者问：
存在物质和缺乏适当数量的反物质之谜。 一些遥远而古老的黑洞形成的速度远远超过了目前的理论预测。 缺少的反物质能藏在这些史前的黑洞中吗？ 超大质量黑洞的质量至少可与缺失的反物质数量相媲美吗？
这个想法令人兴奋。 让我们深入研究该理论并加以整理。
就像我们一样，银河星系团MACSJ0717.5 + 3745必须由物质组成，或者在视线中，我们会看到物质被反物质ni灭的证据无论从哪个方向观察宇宙，到处都可以看到相同的事物：星系和恒星，在各个方向和空间的所有地方，至少平均而言。 当然，在小尺度上，星系会聚集在一起，但是如果您研究最大尺度，那么到处都是宇宙，平均而言，它们将具有相同的属性（例如，密度）。 如果在某个地方有一个由反物质组成的星系，而不是由物质组成的星系，我们将看到大量证据证明物质/反物质的ni灭以及物质与反物质之间边界上物质的缺乏。 我们没有在任何地方找到这样的证据的事实-既不在单个星系中，也不在星系团中，也不在碰撞的星系团中-告诉我们，99.999％+宇宙由像我们这样的物质组成，而不是由反物质组成。
在与我们相邻的星团，星系，恒星系统中，在我们自己的太阳系中，到处都有对反物质比例的严格限制。 毫无疑问-宇宙中的每个地方都占主导地位。这很奇怪，因为根据目前对物理学定律的理解，我们不知道能使我们创造出比反物质更多的物质的机制。 就粒子物理而言，物质和反物质的对称性甚至比您想象的要严格。 例如：
- 每次出现夸克，都会创建一个反夸克，
- 每次夸克被破坏，反夸克也被破坏，
- 每次出现或破坏轻子时，都会以相同的方式制造或破坏相同轻子家族的前突，
- 每次夸克或轻子相互作用，碰撞或衰变时，反应结束时夸克和轻子的总数（夸克减去反夸克，轻子减去反斜体）保持不变。
在宇宙中获取更多物质的唯一途径就是创造更多反物质。
从纯能量[光子]得到一对物质/反物质（左）是完全可逆的反应（右），物质/反物质可以消灭，转化为纯能量。 遵循方程E = mc 2的创造和歼灭过程是已知的创造和破坏物质或反物质的方法。这些事实的标准解释是，虽然尚不清楚如何，但在宇宙的过去中，物质的出现不仅仅是反物质。 在炎热的大爆炸的标准图片中，当宇宙还很小的时候，就为所有已知（甚至是我们稍后发现的）粒子创建了大量的粒子-反粒子对。 这是因为在爱因斯坦的E = mc
2的作用下，在高温和高密度下，可以从纯能量自发产生新的粒子-反粒子对。 这些蒸气以相等的量消灭，再次产生纯能量（光子）。 随着宇宙的冷却，结成新对的能量消失了，an灭开始盛行。
随着宇宙的膨胀和冷却，不稳定的粒子和反粒子衰减，物质-反物质对消灭，光子不再能够与足够大的能量碰撞以产生新的粒子。如果我们没有物质和反物质的不对称性，我们将拥有一个宇宙，其中每个质子有10
20个光子和一个反质子。 电子和正电子的数量大约与质子和反质子相同-仅此而已。 取而代之的是，我们观察到了宇宙，其中每个质子“只有”十二亿个光子。 我们假设在早期的宇宙中存在某种不对称过程，从而产生了这种不对称性。 一个简单的例子是创建一组新的粒子和反粒子，它们在衰变通道方面具有不同的偏好，这可能导致物质相对于反物质具有轻微的优势。
具有大统一理论的某些性质，物质和反物质的玻色子（X，Y，反X和反Y）的对称集合可能会导致我们今天在宇宙中观察到的物质反物质的不对称性。那我们的新主意呢？ 如果在某个早期原因导致反物质崩溃成黑洞而将正常物质留在后面怎么办？ 毕竟，我们确实观察到了大量非常早期的超大规模BH！ 但是，它们的起源不一定是支持这种不同寻常的想法的问题或动机。 在没有新物理学介入的情况下可以解释的所有事物都需要以这种方式来解释，对于超大规模BH，我们认为这都是直接崩溃的问题。 对于某些BH，从外观上看，一开始并没有必要将一颗恒星燃烧掉并变成超新星。 它们只是崩溃而已，这可能会以足够快的速度产生足够大的BH“种子”，以解释我们今天观察到的年轻
类星体的存在。
遥远的类星体在其核心中具有超大质量的黑洞。 没有大的“种子”很难创建它们，但是直接崩溃的黑洞可以很好地解决这个难题。 我们还可以根据类星体的性质来计算中心BH的质量，尽管它们非常大，但它们的质量却比宇宙中的正常物质小得多。因此，请勿将目光投向超大质量黑洞。 还有一个
主要的黑洞的想法，它会定期复活以解释暗物质。 它们不能太轻，否则会很快蒸发。 它们不能太重，否则我们会注意到它们。 声称能解释宇宙遗失的质量的主要BH的质量所存在的大多数质量差距已经被排除在外，或者被纳入了一个非常严格的框架。 创建一个主要的BH需要68％的密度波动（偏离平均密度），但是在早期的Universe中，最大的波动与平均密度的偏离不超过0.006％。 实际上，LIGO已拒绝了主要BH可以负责足够大比例的暗物质的唯一允许的质量跨度。 他对BH融合率的观察表明，这些BH的总质量包含10至100太阳质量，不超过临界密度的0.000017％。
对暗物质的限制，包括主要的BH。 暗物质可以由黑洞组成的唯一可用“窗口”最近已被LIGO限制，这种限制是关于质量如此大的黑洞随机背景。此外，我们能够估算出宇宙中BH的总质量，
约占总能量的0.007％ 。 由于正常物质的含量是BH的700倍，因此反物质无法藏在其中。 反物质并没有引起BH。
但是，我们还有另一种发现的方式：物理定律具有重要且反物质必须满足的对称规则。 这些规则之一适用于作用在粒子上的力：无论作用在粒子上的力是多少，相同大小的力（可能带有相反的符号）都应该作用在反粒子上。 但这是双向的，因此不会有只作用于反物质的力量。 如果您想对宇宙的反物质起作用，那么它也必须对物质起作用。
粒子变为反粒子并在镜中同时反射是CP不变性。 如果反镜的破裂与正常情况不同，则将违反不变性。 如果CP断开，则时间对称性或T断开。 必须根据当前的物理定律保留C，P和T的组合对称性，这会影响哪些相互作用会发生而哪些不能相互作用。因此，根据现有的物理定律，我们可以确定反物质不会完全坍塌并变成黑洞，而不会留下正常物质。 如果暗物质和正常物质的量相同，则这种推理是有意义的，但是要注意以下几点：
- 在早期宇宙中，我们不需要奇异的物理学来出现超大规模BH；
- 原始的BH不符合宇宙结构的构想，并且在大多数情况下，它们的存在被排除在外；
- 禁止反物质经历相互作用导致其转化为BH，而正常情况下BH是不可能的。
足以回到标准图片。 不知何故，在遥远的过去某个时刻，宇宙产生的物质比反物质的物质还多，这就是为什么你和我能够出现。 发生这种情况的方式仍然是当今物理学中最大的未解之谜之一。
早期的宇宙充满了物质和反物质，它们充满了辐射的海洋。 但是，当所有这些在冷却后消灭时，剩下的事情就很少了。 对这一过程的准确描述被称为重生问题，并且仍然是物理学中尚未解决的最大问题之一。