“巨型黑洞”不是黑洞,科學家對它的起源之謎有了新的解釋

巨型黑洞是宇宙中的龐然大物,它的質量是太陽的幾十萬到幾十億倍,甚至幾百億倍。幾乎所有大質量星系的中心,都發現了巨星黑洞,銀河系中心也有,位置在Sagittarius A*附近。巨型黑洞的特性與普通黑洞(恆星質量黑洞)有明顯區別,例如,巨型黑洞的平均密度可以比水還低,而普通黑洞的密度接近於無窮大。巨型黑洞之所以也稱為“黑洞”,是因為它們都具備一個共同的基本特徵——質量不可逆增長。

有些巨型黑洞在宇宙大爆炸後不久就已經形成,而且生長速度很快。天文學家觀測到的某個巨型黑洞在8億年內已經增長到10億太陽質量。

然而至今為止,巨型黑洞是如何形成的,對人類而言依舊是一個謎。有一種理論認為,宇宙形成伊始,其中一部分區域的電離輻射強度非常高,足以消滅區域內所有的恆星,從而形成巨型黑洞。隨著研究的深入,才發現這些區域並不是一成不變的,而是在迅速地擴張。這說明,這些有限的區域所提供的超強輻射,並不是巨型黑洞生長的必要條件。

“巨型黑洞”不是黑洞,科學家對它的起源之謎有了新的解釋

星系與暗物質暈

近日最新的理論的提出者,是佐治亞理工學院(Georgia Tech)相對論天體物理學中心的副教授懷斯(John Wise)及其團隊,他們認為,宇宙形成伊始,星系之間的劇烈動盪和碰撞,才是巨型黑洞形成的最佳條件。

研究人員分析了Blue Waters超級計算機上70兆字節的Renaissance模擬軟件獲得的數據,發現巨型黑洞周邊的區域,在迅速擴張,並且沒有任何星體存在。研究人員將巨型黑洞所在的區域,與宇宙中暗物質暈的分佈情況,以及暗物質暈提供的引力場聯繫起來,分析認為,巨型黑洞必然形成在一個物質高度集中的廣闊區域,而在暗物質暈的引力牽引下,早期形成的星系相互撞擊,快速聚集,就會滿足巨型黑洞形成的條件,足以成為巨型黑洞的起源。

結語

巨型黑洞與黑洞在質量、密度和體積上都有本質區別,它處於宇宙中食物鏈的頂端,而且在宇宙中廣泛存在。研究它的起源之謎,可以幫助人類揭開宇宙演化的奧秘。


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