科學家可能最終知道宇宙中最大、最古老的黑洞來自哪里

2025-12-10 15:12:56 分類：熱點 閱讀(6)

早期黑洞插圖。(圖片來源:uux.cn/美國國家航空航天局/JPL加州理工學院)
（神秘的道宇貴陽包夜美女外圍上門外圍女（電話微信189-4469-7302）提供全國及一二線城市外圍模特伴游預約、空姐、模特、留學生、熟女、白領、老師、優質資源覆蓋全國地球uux.cn）據生活科學（保羅·薩特）：如何在早期宇宙中建立一個巨大的黑洞？一項反直覺的新預印本研究提出，從大量小公司的黑洞爆發開始。
大量的科學觀測，特別是終知宙中最大最古自里用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）進行的觀測，已經揭示了鐵一般的道宇證據，證明年輕的黑洞宇宙中充滿了難以置信的大質量黑洞。盡管天文學家無法直接看到黑洞，科學貴陽包夜美女外圍上門外圍女（電話微信189-4469-7302）提供全國及一二線城市外圍模特伴游預約、空姐、模特、留學生、熟女、白領、老師、優質資源覆蓋全國但他們確實觀察到了類星體——由超大質量黑洞提供動力的終知宙中最大最古自里超明亮物體。當物質落到這樣一個巨大的道宇黑洞上時，物質會壓縮并升溫，黑洞釋放出巨大的科學能量。事實上，終知宙中最大最古自里類星體是道宇整個宇宙中最強大的引擎，能夠一次超越數千個星系，并持續數百萬年。
天文學家可以從整個宇宙中看到這些巨大的宇宙燈塔，包括在恒星和星系形成的最早時期。已知最古老的類星體存在于我們的宇宙只有幾億歲的時候。舊類星體的存在意味著超大質量黑洞也必須存在，但這一想法對我們目前對星系增長的理解構成了挑戰。據我們所知，制造黑洞的唯一方法是通過大質量恒星的死亡。但是它們留下的黑洞質量只有太陽的幾倍。要形成類星體，黑洞的質量必須至少是太陽的幾百萬倍。
但是類星體在宇宙記錄中出現得太早了，以至于沒有足夠的時間讓第一批恒星誕生和死亡，然后讓它們的殘余黑洞合并并積累氣體增長到超大質量狀態。
為了解開這個謎，加州大學洛杉磯分校和東京大學的一組天文學家提出，也許是微小的黑洞幫助了這個過程。他們的研究發表在預印本數據庫arXiv上，但尚未提交同行評審。
在早期宇宙中構建巨型黑洞的一種潛在方法是跳過整個恒星形成過程，讓巨大的氫氣云自行直接坍縮成黑洞。要讓一團巨大的氫云坍縮，你必須消除它的熱量。但是冷氫有一個令人討厭的習慣，即從自由氫原子變成雙原子氫分子。
氫分子真的很擅長通過發射輻射來冷卻自己。事實上，太好了。在傳統的情況下，在原子氫氣云有機會坍縮成單個黑洞之前，它分裂成許多更小的分子氫袋，每個分子氫袋都坍縮，形成一堆恒星。
訣竅是讓巨大的氫云冷卻下來——但不要太快，以免整個東西變成一個超大質量黑洞。新的研究推斷，這就是微小黑洞的救援之處。
在大爆炸的最初幾秒鐘內，早期宇宙的物理學是如此激烈，以至于宇宙可能直接產生了無數個小黑洞，這些黑洞是通過時空本身的泡沫和沸騰的泡沫形成的。然而，這些小黑洞不會永遠存在；它們通過霍金輻射的發射而蒸發，可能只有一小部分存活至今。
但是在宇宙的早期，第一批恒星、星系和黑洞可能要豐富得多。當它們蒸發時，它們發出輻射，研究人員發現這些小黑洞可以釋放恰到好處的熱量，以防止巨大的氣體云分裂成分子氫團，從而使氣體云緩慢而穩定地坍縮成一個巨大的黑洞。
這個結果很有趣，因為它沒有引發更多奇異形式的能量釋放或新的自然力量的加入。它還表明，即使是相對簡單的物理學也可以在早期宇宙中以奇怪和陌生的方式相互作用。
研究人員希望通過更全面的模擬來跟進他們的初步研究，看看他們的模型是否能在早期宇宙中產生正確的巨型黑洞豐度，并尋找JWST等望遠鏡可以用來驗證這一想法的觀測線索。