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科学家揭秘超大黑洞形成过程 宇宙初期或已存在

http://www.kexue.com 2012-08-06 11:17:28 搜狐科学  发表评论

模拟银河系的形成,超大质量黑洞隐藏在银河系的中心。
模拟银河系的形成,超大质量黑洞隐藏在银河系的中心

早期宇宙中,一个超大黑洞正在吞噬其他星体
早期宇宙中,一个超大黑洞正在吞噬其他星体

  过去十年来,尽管对黑洞的研究已经使人们初步认识了这些巨大的黑暗天体,及其吞噬物质的过程,但对人们来说,黑洞长期以来仍然是宇宙中一个难解的谜题。

  科学家们表示,黑洞在逐渐被人们了解的过程中,也留下了许多的谜团,比如说,黑洞是如何在宇宙初期形成的,而黑洞又会对星系的命运造成什么样的影响。

  马尔塔•沃伦特里是法国巴黎的天体物理学研究所的一名天体物理学家,他在接受采访时表示,“在过去的十二年里,整个超大质量黑洞领域取得了很大的研究进展,其现在已经成了天文学最热门的课题之一。”

  黑洞是一种引力极强的天体,就连光也不能逃脱。早在1783年,当时的天文学家就开始探讨黑洞存在的可能性,到1916年,科学家们利用爱因斯坦的广义相对论预测了黑洞的存在。

  天文学家们提出了两种黑洞的模型:一种是“中等质量黑洞”,这种黑洞的质量大约只是太阳的若干倍;另一种是“超大质量黑洞”,其质量可达到太阳质量的数十亿倍,相当于整个银河系里所有恒星质量的总和。人们已经知道,中等质量黑洞是由死去的恒星塌陷而形成,而超大质量黑洞的形成原因,却仍然是一个谜。

  目前最流行的一个理论指出,超大质量黑洞的形成与宇宙中第一代恒星有关,然而,最近的对早期宇宙模拟实验表明,就算是宇宙中的第一代恒星,其质量也仅仅相当于太阳的数倍,这对超大质量黑洞的形成来说是远远不够的。

  有另外的相关理论提出这样的假设:超大质量黑洞形成于质量高达太阳100万倍的恒星,这些恒星的形成过程不到200万年。也有另一种模型指出,超大质量黑洞诞生于银河系中心密集的恒星簇,这些恒星质量为太阳的数千倍,它们相互融合,并最终塌陷形成了黑洞。

  令科学家感到奇怪的是,近来的研究表明,早在宇宙形成不到十亿年的时间里,超大质量黑洞就已经存在了。对于这些黑洞为何会在宇宙历史中的这么早的时期就形成,科学家们难以给出一个合理的解释。

  根据相关理论,当黑洞达到“爱丁顿极限”时,黑洞就会停止吞噬周围的物体,从而控制黑洞自身的增长。即使超大质量黑洞可能是诞生于大爆炸之后的短短数十亿年之内,其背后也应当存在一个合理是形成机制,否则超大质量黑洞的形成,就只能归结为很一些偶然的原因了。目前,科学家们正在研究黑洞是否能突破爱丁顿极限,从而形成超大质量黑洞。

  对于到底是超大质量黑洞主宰者星系的命运,还是星系掌握着黑洞的命运,在相关领域一直是一个热门话题。有可能超大质量黑洞所产生的能量将改变星系的结构,也有可能星系控制着黑洞吸入的气体的多少,从而控制着黑洞的增长。也有另外一种可能,星系和黑洞存在着共生的关系。

  在接下来的数年内,技术的发展或将有助于解答这些问题,超大质量黑洞的形成时间如此之早,要想揭开其形成的过程不是一件易事,但对中等质量黑洞的形成的进一步研究探索,或将在这个问题为人们带来一些启示。(尚力)

 

 

 


 

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