趣味探索訊 130億年前,那時只有8億歲的宇宙只能算得上是一個“嬰兒”,但它已經(jīng)是一個能創(chuàng)造萬物的造世主,不但創(chuàng)造了類星體,還創(chuàng)造了多個質(zhì)量非常龐大的原始黑洞,有多大?它們的質(zhì)量超過太陽10億倍。不過原始黑洞的存在一直是一個問題,因?yàn)檫@時的宇宙只有原始恒星,并沒有超新星爆發(fā)。
既然如此,那么這些原始黑洞又是從何而來呢?6月28日發(fā)表在“天體物理學(xué)雜志快報”上的一項(xiàng)新研究認(rèn)為,這些原始黑洞可能來自大量天然氣。計(jì)算機(jī)模型顯示,早期宇宙中某些超大質(zhì)量黑洞可簡單地將大量氣體積聚到一個重力束縛云中而形成,科學(xué)家將它稱為直接坍塌黑洞(DCBH)。
根據(jù)黑洞專家巴蘇的說法,在幾億年內(nèi),足夠大的天然云可以在其自身質(zhì)量下崩潰并形成一個小黑洞,而不需要超新星爆發(fā)過程。在早期宇宙中,DCBH的一個明顯特征是它們必須在一個非常短時間內(nèi)形成,所以這些黑洞形成時間只用了1.5億年,在1.5億年時間內(nèi),它的質(zhì)量增加了1萬倍。
一團(tuán)天然氣體又是如何變成一個黑洞的呢?根據(jù)2017年一項(xiàng)新研究的說法,當(dāng)原始恒星在繁忙星系中形成時,產(chǎn)生了恒定熱輻射,在鄰近星系上沖刷,阻止氣體凝聚成恒星。在幾億年內(nèi),這種無星氣體云可吸收很多物質(zhì),它會在自身重量下坍塌,形成一個黑洞而不是一顆恒星。
接著,這些“種子”黑洞可以通過快速吞噬附近星云的物質(zhì)繼續(xù)達(dá)到超大質(zhì)量狀態(tài),形成我們今天可以看到的龐大類星體。所以黑洞和類星體的形成只在宇宙誕生前8億年內(nèi),10億年后,宇宙中可能已經(jīng)存在很多背景輻射,所以這時的黑洞很難再找到足夠氣體,質(zhì)量也無法進(jìn)一步增長。