一個國際天文學家小組在最新一期英國《皇家天文學會月刊》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?這是當今星系演化研究領域最大的謎團之一。科學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)量黑洞標準形成模型認為,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,這些黑洞會隨著時間的推移不斷長大。
但這項最新研究認為,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)核可能會變得非常稠密,一旦達到臨界閾值,就會坍縮成超大質(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。
最新研究負責人、阿根廷阿普拉特國立大學的卡洛斯·阿圭列斯說:“這種新的形成機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)分布確實可以在宇宙學框架內(nèi)形成,并在宇宙的整個生命周期內(nèi)保持穩(wěn)定!
他們計劃開展進一步研究,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
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奧秘。最新研究提出了超大質(zhì)量黑洞形成的新機制,為揭開重要宇宙之謎提供了新的視角。
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