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天体物理学家认为超大质量黑洞多数以这种方式产生,然后通过疯狂进食,吞噬星际物质等来继续增长。但是恒星坍缩理论形成黑洞有局限性,这一过程需要很长时间才能发生,显然不能解释在大爆炸之后6.9亿年出现的超大质量黑洞。
宇宙印象 深度科普栏目第970期 2019年3月,天文学家宣布他们发现了83个超大质量黑洞,这些宇宙中的大家伙完全颠覆了我们对超大质量黑洞的认识。为什么颠覆,最大的原因就是它们竟然活在130亿年前,颠覆了我们对黑洞形成的理解。这意味着这些黑洞在宇宙大爆炸之后用了6.9亿年就形成了,显然它们没有经过超新星爆发等阶段,在宇宙早期阶段,连恒星都没有那么快死亡。
对于超大质量黑洞的身世,我们难以理解,也明白每个大星系(比如银河系)中心都会有这些黑洞存在,银河系中心就是一个400万倍太阳质量的黑洞,我们对它们存在的原因难以理解。目前所知的黑洞形成理论指出,黑洞是大质量恒星坍缩后形成的,但是这种成因不足以解释所有黑洞的形成。
根据主流的恒星坍缩理论,大多数黑洞都来自于此,比如一个质量比太阳大5倍的恒星在燃料耗尽后走到了生命的尽头,在引力无法对抗其对外压力的情况下,会通过超新星爆发的模式摧毁外壳,形成黑洞或者中子星。天体物理学家认为超大质量黑洞多数以这种方式产生,然后通过疯狂进食,吞噬星际物质等来继续增长。
但是恒星坍缩理论形成黑洞有局限性,这一过程需要很长时间才能发生,显然不能解释在大爆炸之后6.9亿年出现的超大质量黑洞。头条独家的宇宙印象认为,在早期宇宙中的超大质量黑洞,质量都达到太阳的数亿至数十亿被,高红移的特征也进一步标记出它们的时间位置,在大爆炸之后的8亿年内就形成了。这不符合我们的恒星坍缩形成黑洞的理论,因此这些黑洞必然有另一种形成方式。
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目前这方面的前沿理论为直接坍缩模型,加拿大科学家发现,直接坍缩可以解释这些古老的超大质量黑洞。直接坍缩理论认为,超大质量黑洞在极短的时间内迅速形成,然后突然间停止了成长,一切戛然而止。为了解释这些快速形成的古老黑洞,科学家发现基于爱丁顿极限的数学模型似乎可以解释它们的存在,该极限诠释了恒星向外辐射力与向内引力之间达到的平衡。头条独家的宇宙印象认为,爱丁顿极限有可能控制着这些黑洞质量的增长,它们在短时间内形成,但由于其他恒星和黑洞产生的辐射,它们停止了增长。
从这角度看,超大质量黑洞只有在形成初期可以快速成长,然后在某个时刻突然停止增长。一出道就是超级巨星、巅峰状态,然后变成了控制星系的核心角色,一直保持在现在。即便它们在此后的数十亿年内没有大幅度增加质量,也不影响其统治星系的能力。宇宙印象为今日头条独家,其他均为假冒,转载均为非法。
本文选自:今日头条 |
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