你有沒有聽過宇宙中一個非常非常大的命題：宇宙中大約有80%的東西不能被發現。
天文學家稱這些失蹤物質為“暗物質”。他們知道它不在這兒，因為它巨大的質量拖拽著星系并使之成形。除了存在萬有引力，據我們所知，暗物質似乎沒有與恒星、行星、塵埃、原子、亞原子粒子、花哨的科學儀器或任何其他 “正常”物質之間存在其它的相互作用。它本質上是不可見的。
然而這困惑科學家近85年的深奧宇宙之謎，可能很快就會結束，可能就在未來這一年內。NASA宇宙學家亞歷山大·卡什林斯基（Alexander Kashlinsky）認為引力波，這一近期的突破性發現可以排除一個想法：暗物質是由奇異的難以探測的粒子組成的。
他懷疑：黑洞相撞產生的引力波可能比任何人想的更為常見，可能在宇宙大爆炸（the Big Bang）后第一個幾分之一秒就已經存在。這意味著占著宇宙大部分空間的暗物質的組成元素根本就不是外來粒子。它可能簡單地就是由很多黑洞組成的純粹地獄。
如果卡什林斯基和其他科學家是正確的，實際情況可能是在宇宙一開始，黑洞就吞噬了4/5的物質，比第一顆恒星的誕生還要早數百萬年。這種劇本存在另一個令人不安的點：無數古老而又貪婪的未被發現黑洞正潛伏在我們周圍黑暗的太空中，就像不露面的傀儡師不斷拖走“正常”物質。
一個黑暗謎團的起源
加州理工學院（Caltech）天文學家弗里茨·茲威基（Fritz Zwicky）在1933年首次提出暗物質的想法。
當時，茲維基正試圖鎖定一群現在著名的星系——后發星系團的運動。后發星系團由大約由1萬億顆恒星組成，距離地球22億光年。為此，他比較測量這個星系的兩種維度：星系的亮度和移動速度。茲維基利用加州理工學院為他制造的一個特殊望遠鏡拍攝這個集群，測出了那些星系的平均速度，結合愛因斯坦的相對論計算出星系的重量，然后他用這個數據比照星系的亮度。
茲維基傻眼了。這個星系太暗了，難以解釋它的這種運動。他的計算結果表明星系太重了。他認為存在一些看不見的質量（他稱之為“暗物質”）潛伏在這個集群里面，并使之膨脹起來，從而解釋這種差異。從那以后，研究人員在宇宙中發現了多個類似的暗物質口袋，潛伏在星系的邊緣，就像巨大的材料“光暈”，玩弄著恒星的運動。
他們還提出了兩個強有力的想法來解釋暗物質是什么，但其中只有一個可能是正確的。
暈族大質量致密天體（MACHOS）與大質量弱相互作用粒子（WIMP）
黑洞迅速成為暗物質的頭號嫌疑犯。畢竟，它們不發出任何光并且難以相信的致密和緊湊。它是幾乎完美的目標，能對可見物質施加強大的萬有引力。像茲維基那樣的計算結果表明它們可能就潛伏在星系的外圍，所以天文學家稱之為“暈內大質量高密度天體”（ MACHOs）。
科學家還認為MACHOs可能在宇宙大爆炸后的幾分之一秒就形成了。這是有可能的，因為爆炸后的超級能量湯冷卻成第一批亞原子級別的物質（最終成原子，氣體，恒星，等等）。幾百萬年以后，恒星、星系和行星慢慢形成。這些原始的黑洞便潛伏了下來，精細地影響著它們的命運并且最終大大超過它們。對于每一顆明亮的華麗的太陽，四倍太陽質量被永遠鎖進一個黑洞。
他們也會在宇宙最深的最古老的圖像上留下一個印記，稱為宇宙背景輻射。這種輻射是大爆炸能量留下的微弱余輝，大爆炸后大約存留400000年之后，當亞原子粒子最終冷卻并凝縮成原子。
但是，MACHOs形成暗物質的想法很快失寵了。
引力透鏡或“愛因斯坦環”。藍色戒指事實上是一個位于紅色星系后面的星系，時空扭曲和周圍彎曲的光像一個鏡頭。ESA， NASA/Hubble
研究人員還在找小引力透鏡或“微型透鏡”，在那里原始黑洞通過彎曲空間構造使光圍著自己。
我們看到在更大的物體上看到大量的引力透鏡，就像上面所示的星系。然而微引力透鏡存在的證據（原始黑洞在一顆明亮的星星前通過）還有待發現。
所以近年來，出現了一種更受歡迎的想法，暗物質可能由弱交互作用粒子（WIMPs）組成：暗物質無比沉重而且難以發現是因為他們像幽靈一樣通過幾乎所有由重子組成的（正常）物質。
研究人員將頭伸進SuperCDMS探測器。Reidar Hahn/Fermilab
問題是， WIMP研究目前存在一個危機。
一些雄心勃勃的實驗用過冷探測器深入太空深處，尋找暗物質粒子的跡象。但是像勒克斯實驗（位于遠低于南達科他州的黑山中）即使經過多年的尋找，最新消息表明儀器未能發現任何證據。
“這樣的搜索已經進行了很長一段時間，慢慢縮小盒參數（暗物質）粒子可以隱藏的地方但還是沒有可靠地檢測到它。”卡什林斯基在一封電子郵件中寫道。
這就是為什么引力波的發現能使卡什林斯基和他的同事們如此興奮。
黑洞碰撞和微透鏡
兩個黑洞碰撞形成的黑洞以前只是從計算機仿真中見過。激光干涉引力波天文臺（LIGO）有史以來第一次檢測到的一個非常強有力的事件。SXS / LIGO
2016年2月，研究人員發現空間中存在漣漪，被稱為引力波。引力波從提出到被發現已經躲過了地球上最聰明的頭腦和最敏感的機器近100年。
引力波產生的原因？兩個黑洞的史詩碰撞，一個的重量約29個太陽和另一個重約36個太陽。在這個事件中，一些三倍太陽質量的物質瞬間變成了引力波能。時空扭曲的程度達到能使科學家在碰撞發生十億年之后在地球上探測到。
該發現的關鍵是激光干涉引力波天文臺（LIGO）。15個理事國，900個科學家，10億美元的實驗，從2002年就開始尋找該現象發生的標志。
那些黑洞的大小應該說是罕見的。再一次，達到約30個太陽的質量， 這一發現給“暗物質是MACHO組成的”這一想法注入了新的活力：或許這個理論曾經被低估的太快了。
卡什林斯基說那樣大小的黑洞不僅符合對MACHO的估計，而且沒有明確被顯微鏡頭搜索排除掉。更重要的是，他補充道，宇宙背景輻射數據用來見證遠古黑洞造成的干擾可能不夠詳細。
遠古黑洞可能會在宇宙背景輻射上.留下了印記。NASA/JPL-Caltech/A. Kashlinsky (Goddard)
“這就像我做披薩時告訴我的孩子：你在揉面團，突然看到有洞出現在面團上。這可能在很早的時候就發生了。”他說，在第一個物質開始形成之前。
通過比較宇宙紅外背景（CIB）和宇宙x射線背景（CXB），卡什林斯基可能已經在宇宙遠古輻射中找到一些關于那些組成“面團洞”的MACHO的線索。簡而言之，有一些無法解釋的斑塊分布可能是原始黑洞留下的簽名。
2016年6月宣布得第二次發現引力波與卡什林斯基的理論不太一致，因為兩個黑洞碰撞——一個8倍太陽質量，另外一個是15倍太陽質量，應該考慮附近有一個最少10或20倍太陽質量的原始黑洞。
但這并沒有影響到卡什林斯基。
“原始黑洞的質量是有限的，最大可能達到1000倍太陽質量。 LIGO黑洞屬于這個范圍。也許這就是暗物質。”卡什林斯基說。
證明實例
圖解歐洲太空總署歐幾里得“暗宇宙”望遠鏡。ESA/C. Carreau
卡什林斯基和他的團隊主要有三種方式可以為他們的猜想加固證據鏈。
一種是簡單地等待。如果LIGO持續檢測大約30倍太陽質量的黑洞，那么這一事實將很難被忽視。
“我們應該能在幾年內知道答案。9月，LIGO將啟動一新一輪的觀測。如果他們繼續以這種速度發現這些野獸，每一到兩周一次，我們應該會有足夠的統計數據來證實這種可能性。”他說。
盡管如此，卡什林斯基和他的伙伴并不是悠閑地坐著，而是正在積極尋找其他兩種方法。
他們最近提出了一個更有針對性的研究，尋找可能在宇宙早期就被黑洞造成的微透鏡。
“如果你看到我們自己的星系，應該有大約10-1000億個原始黑洞。偶爾有些黑洞會通過一個恒星前，而且您應該能看到效果。”他說。
研究小組也在研制一個叫做歐幾里得的宇宙背景望遠鏡，目前計劃在2020年發射。
他們的工程，稱為天秤座（LIBRAE），應該比COBE（美國宇航局的太空望遠鏡）更為靈敏。到目前為止，它已經記錄了宇宙背景輻射的最佳映射，并創建了足夠詳細的圖像來披露“披薩面團洞”（任何原始黑洞在宇宙早期留下的）。
卡什林斯基說他有強烈的預感，他用黑洞來解決暗物質之謎可能是正確的。他認為自己并不是一個賭徒。
“暗物質粒子光譜的可能范圍正在迅速縮小 。如果這塊沒有任何發現，而且黑洞中也沒有任何發現，那么我們的科學將陷入危機。”他說。
