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超大質(zhì)量黑洞可由暗物質(zhì)直接形成 至今仍是未解之謎
時(shí)間:2021-03-02 09:20:26

一個(gè)國際天文學(xué)家小組在最新一期英國《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》上撰文,提出超大質(zhì)量黑洞可由暗物質(zhì)形成的新機(jī)制——超大質(zhì)量黑洞可由位于星系中央稠密區(qū)域的暗物質(zhì)直接形成,而非傳統(tǒng)認(rèn)為的那樣由普通物質(zhì)形成。這一研究結(jié)果對揭示超大質(zhì)量黑洞的形成原因,以及早期宇宙學(xué)研究具有重要意義。

超大質(zhì)量黑洞究竟是如何形成的?這是當(dāng)今星系演化研究領(lǐng)域最大的謎團(tuán)之一??茖W(xué)家此前已觀察到宇宙大爆炸后8億年就已形成的超大質(zhì)量黑洞,但它們究竟是如何快速成長為“龐然大物”的,至今仍是未解之謎。

超大質(zhì)量黑洞標(biāo)準(zhǔn)形成模型認(rèn)為,普通重子物質(zhì)(構(gòu)成恒星、行星和所有可見物體的原子和元素),在引力作用下坍塌形成黑洞,這些黑洞會(huì)隨著時(shí)間的推移不斷長大。

但這項(xiàng)最新研究認(rèn)為,可能存在由暗物質(zhì)構(gòu)成的穩(wěn)定星系內(nèi)核,其周圍彌散著稀薄的暗物質(zhì)暈,這些內(nèi)核可能會(huì)變得非常稠密,一旦達(dá)到臨界閾值,就會(huì)坍縮成超大質(zhì)量黑洞。而且,這種超大質(zhì)量黑洞的形成方式可能比其他形成機(jī)制更快發(fā)生,使早期宇宙中的超大質(zhì)量黑洞在它們棲息的星系形成之前就已形成,這顛覆了目前的主流觀點(diǎn)。

最新研究負(fù)責(zé)人、阿根廷阿普拉特國立大學(xué)的卡洛斯·阿圭列斯說:“這種新的形成機(jī)制可能為早期宇宙中出現(xiàn)的超大質(zhì)量黑洞如何形成提供了一個(gè)自然的解釋,在這一形成中,不需要恒星先形成,也不需要借助種子黑洞來闡釋超大質(zhì)量黑洞是如何形成的。”

阿圭列斯補(bǔ)充說:“在最新研究中,我們首次證明這樣的核暈暗物質(zhì)分布確實(shí)可以在宇宙學(xué)框架內(nèi)形成,并在宇宙的整個(gè)生命周期內(nèi)保持穩(wěn)定。”

他們計(jì)劃開展進(jìn)一步研究,加深對宇宙最早期超大質(zhì)量黑洞如何形成的了解,也希望厘清包括銀河系在內(nèi)的非活躍星系中央是否也棲息著此類致密暗物質(zhì)核。

總編輯圈點(diǎn)

在無垠宇宙之中,大大小小的黑洞是十分特殊的存在,引眾多天文學(xué)家為之著迷。其中,超大質(zhì)量黑洞又是特殊中的特殊。一般認(rèn)為,在所有星系的中心都存在超大質(zhì)量黑洞,然而超大質(zhì)量黑洞的起源卻依然是懸而未決的科學(xué)奧秘。最新研究提出了超大質(zhì)量黑洞形成的新機(jī)制,為揭開重要宇宙之謎提供了新的視角。

關(guān)鍵詞: 黑洞 暗物質(zhì)

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