宇宙早期就存在超大质量黑洞,它们是如何形成的?

  三体迷【宇宙探秘专栏】在宇宙中,大多数星系中央都存在一个超大质量黑洞,它们的质量可以达到太阳的上百万倍甚至上百亿倍。科学家通常认为,这些庞然大物是大量的尘埃气体吞噬和小黑洞合并的结果。显然,这会是一个极其漫长的过程。

  然而,科学家却发现,在早期的宇宙中实际上就已经存在超大质量黑洞了。我们在宇宙的空间上看得越远,也就意味着看到了越遥远的过去。科学家通过先进的设备极目眺望,可以探测到宇宙大爆炸后不久的情况。近期的一些研究表明,超大质量黑洞存在于宇宙大爆炸后不到10亿年内。那么,这些超大质量黑洞是如何快速演化而来的呢?

  对此,美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家提出了一种新的观点,并进行了详细的模拟。他们认为宇宙中最古老的黑洞可能形成于早期宇宙中的巨型恒星。理论上来说,恒星获取质量的速度要比黑洞快。当早期宇宙中的巨型恒星坍缩时,立马就能生成一个巨大的黑洞。随后,这些巨大的婴儿黑洞不断吞噬周围的冷气体流,在宇宙年龄还不足10亿年之际,就可能成长为太阳质量10亿倍的超大质量黑洞。通俗地说就是,这一理论让超大质量黑洞赢在了起跑线上。

  不过,目前为止科学家并未曾在早期宇宙中发现这样的超巨星。如果它们确实存在,应该就可以被将于明年升空的詹姆斯·韦伯太空望远镜探测到。因此,这套关于早期超大质量黑洞演化的新理论还有待进一步的验证。

  值得一提的是,科学家曾经提出过类似的理论——宇宙早期的超大质量黑洞最初直接形成于巨型气体云的坍缩。两套理论都认为宇宙早期的超大质量黑洞在诞生之际就具备了较大的质量,只不过“黑洞种子”不一样罢了。

  相信这将会是天文学中一个长期的课题。

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