質量相當於8億顆太陽合併,距今130億年,宇宙還有一種升級捷徑?

天體物理學家認為超大質量黑洞多數以這種方式產生,然後通過瘋狂進食,吞噬星際物質等來繼續增長。但是恆星坍縮理論形成黑洞有侷限性,這一過程需要很長時間才能發生,顯然不能解釋在大爆炸之後6.9億年出現的超大質量黑洞。

宇宙印象 深度科普欄目第970期 2019年3月,天文學家宣佈他們發現了83個超大質量黑洞,這些宇宙中的大傢伙完全顛覆了我們對超大質量黑洞的認識。為什麼顛覆,最大的原因就是它們竟然活在130億年前,顛覆了我們對黑洞形成的理解。這意味著這些黑洞在宇宙大爆炸之後用了6.9億年就形成了,顯然它們沒有經過超新星爆發等階段,在宇宙早期階段,連恆星都沒有那麼快死亡。

質量相當於8億顆太陽合併,距今130億年,宇宙還有一種升級捷徑?

對於超大質量黑洞的身世,我們難以理解,也明白每個大星系(比如銀河系)中心都會有這些黑洞存在,銀河系中心就是一個400萬倍太陽質量的黑洞,我們對它們存在的原因難以理解。目前所知的黑洞形成理論指出,黑洞是大質量恆星坍縮後形成的,但是這種成因不足以解釋所有黑洞的形成。

根據主流的恆星坍縮理論,大多數黑洞都來自於此,比如一個質量比太陽大5倍的恆星在燃料耗盡後走到了生命的盡頭,在引力無法對抗其對外壓力的情況下,會通過超新星爆發的模式摧毀外殼,形成黑洞或者中子星。天體物理學家認為超大質量黑洞多數以這種方式產生,然後通過瘋狂進食,吞噬星際物質等來繼續增長。

質量相當於8億顆太陽合併,距今130億年,宇宙還有一種升級捷徑?

質量相當於8億顆太陽合併,距今130億年,宇宙還有一種升級捷徑?

但是恆星坍縮理論形成黑洞有侷限性,這一過程需要很長時間才能發生,顯然不能解釋在大爆炸之後6.9億年出現的超大質量黑洞。頭條獨家的宇宙印象認為,在早期宇宙中的超大質量黑洞,質量都達到太陽的數億至數十億被,高紅移的特徵也進一步標記出它們的時間位置,在大爆炸之後的8億年內就形成了。這不符合我們的恆星坍縮形成黑洞的理論,因此這些黑洞必然有另一種形成方式。

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目前這方面的前沿理論為直接坍縮模型,加拿大科學家發現,直接坍縮可以解釋這些古老的超大質量黑洞。直接坍縮理論認為,超大質量黑洞在極短的時間內迅速形成,然後突然間停止了成長,一切戛然而止。為了解釋這些快速形成的古老黑洞,科學家發現基於愛丁頓極限的數學模型似乎可以解釋它們的存在,該極限詮釋了恆星向外輻射力與向內引力之間達到的平衡。頭條獨家的宇宙印象認為,愛丁頓極限有可能控制著這些黑洞質量的增長,它們在短時間內形成,但由於其他恆星和黑洞產生的輻射,它們停止了增長。

質量相當於8億顆太陽合併,距今130億年,宇宙還有一種升級捷徑?

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從這角度看,超大質量黑洞只有在形成初期可以快速成長,然後在某個時刻突然停止增長。一出道就是超級巨星、巔峰狀態,然後變成了控制星系的核心角色,一直保持在現在。即便它們在此後的數十億年內沒有大幅度增加質量,也不影響其統治星系的能力。宇宙印象為今日頭條獨家,其他均為假冒,轉載均為非法。

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