宇宙早期就存在超大質量黑洞,它們是如何形成的?

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  三體迷【宇宙探秘專欄】在宇宙中,大多數星系中央都存在一個超大質量黑洞,它們的質量可以達到太陽的上百萬倍甚至上百億倍。科學家通常認為,這些龐然大物是大量的塵埃氣體吞噬和小黑洞合並的結果。顯然,這會是一個極其漫長的過程。

  然而,科學家卻發現,在早期的宇宙中實際上就已經存在超大質量黑洞了。我們在宇宙的空間上看得越遠,也就意味著看到了越遙遠的過去。科學家通過先進的設備極目眺望,可以探測到宇宙大爆炸後不久的情況。近期的一些研究表明,超大質量黑洞存在於宇宙大爆炸後不到10億年內。那麼,這些超大質量黑洞是如何快速演化而來的呢?

  對此,美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的科學家提出了一種新的觀點,並進行了詳細的模擬。他們認為宇宙中最古老的黑洞可能形成於早期宇宙中的巨型恒星。理論上來說,恒星獲取質量的速度要比黑洞快。當早期宇宙中的巨型恒星坍縮時,立馬就能生成一個巨大的黑洞。隨後,這些巨大的嬰兒黑洞不斷吞噬周圍的冷氣體流,在宇宙年齡還不足10億年之際,就可能成長為太陽質量10億倍的超大質量黑洞。通俗地說就是,這一理論讓超大質量黑洞贏在了起跑線上。

  不過,目前為止科學家並未曾在早期宇宙中發現這樣的超巨星。如果它們確實存在,應該就可以被將於明年升空的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡探測到。因此,這套關於早期超大質量黑洞演化的新理論還有待進一步的驗證。

  值得一提的是,科學家曾經提出過類似的理論——宇宙早期的超大質量黑洞最初直接形成於巨型氣體雲的坍縮。兩套理論都認為宇宙早期的超大質量黑洞在誕生之際就具備了較大的質量,隻不過“黑洞種子”不一樣罷了。

  相信這將會是天文學中一個長期的課題。

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