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科學(xué)家可能最終知道宇宙中最大、最古老的黑洞來自哪里
時(shí)間:2025-11-23 17:53:10 出處:探索閱讀(143)

早期黑洞插圖。(圖片來源:uux.cn/美國(guó)國(guó)家航空航天局/JPL加州理工學(xué)院)
(神秘的道宇蘇州約炮(高質(zhì)量美女約炮)vx《192-1819-1410》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)地球uux.cn)據(jù)生活科學(xué)(保羅·薩特):如何在早期宇宙中建立一個(gè)巨大的黑洞?一項(xiàng)反直覺的新預(yù)印本研究提出,從大量小公司的黑洞爆發(fā)開始。
大量的科學(xué)觀測(cè),特別是終知宙中最大最古自里用詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡(JWST)進(jìn)行的觀測(cè),已經(jīng)揭示了鐵一般的道宇證據(jù),證明年輕的黑洞宇宙中充滿了難以置信的大質(zhì)量黑洞。盡管天文學(xué)家無法直接看到黑洞,科學(xué)蘇州約炮(高質(zhì)量美女約炮)vx《192-1819-1410》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)但他們確實(shí)觀察到了類星體——由超大質(zhì)量黑洞提供動(dòng)力的終知宙中最大最古自里超明亮物體。當(dāng)物質(zhì)落到這樣一個(gè)巨大的道宇黑洞上時(shí),物質(zhì)會(huì)壓縮并升溫,黑洞釋放出巨大的科學(xué)能量。事實(shí)上,終知宙中最大最古自里類星體是道宇整個(gè)宇宙中最強(qiáng)大的引擎,能夠一次超越數(shù)千個(gè)星系,并持續(xù)數(shù)百萬年。
天文學(xué)家可以從整個(gè)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(shí)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(shí)候。舊類星體的存在意味著超大質(zhì)量黑洞也必須存在,但這一想法對(duì)我們目前對(duì)星系增長(zhǎng)的理解構(gòu)成了挑戰(zhàn)。據(jù)我們所知,制造黑洞的唯一方法是通過大質(zhì)量恒星的死亡。但是它們留下的黑洞質(zhì)量只有太陽的幾倍。要形成類星體,黑洞的質(zhì)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(xiàn)得太早了,以至于沒有足夠的時(shí)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(zhǎng)到超大質(zhì)量狀態(tài)。
為了解開這個(gè)謎,加州大學(xué)洛杉磯分校和東京大學(xué)的一組天文學(xué)家提出,也許是微小的黑洞幫助了這個(gè)過程。他們的研究發(fā)表在預(yù)印本數(shù)據(jù)庫(kù)arXiv上,但尚未提交同行評(píng)審。
在早期宇宙中構(gòu)建巨型黑洞的一種潛在方法是跳過整個(gè)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(tuán)巨大的氫云坍縮,你必須消除它的熱量。但是冷氫有一個(gè)令人討厭的習(xí)慣,即從自由氫原子變成雙原子氫分子。
氫分子真的很擅長(zhǎng)通過發(fā)射輻射來冷卻自己。事實(shí)上,太好了。在傳統(tǒng)的情況下,在原子氫氣云有機(jī)會(huì)坍縮成單個(gè)黑洞之前,它分裂成許多更小的分子氫袋,每個(gè)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(gè)東西變成一個(gè)超大質(zhì)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(nèi),早期宇宙的物理學(xué)是如此激烈,以至于宇宙可能直接產(chǎn)生了無數(shù)個(gè)小黑洞,這些黑洞是通過時(shí)空本身的泡沫和沸騰的泡沫形成的。然而,這些小黑洞不會(huì)永遠(yuǎn)存在;它們通過霍金輻射的發(fā)射而蒸發(fā),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(dāng)它們蒸發(fā)時(shí),它們發(fā)出輻射,研究人員發(fā)現(xiàn)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(tuán),從而使氣體云緩慢而穩(wěn)定地坍縮成一個(gè)巨大的黑洞。
這個(gè)結(jié)果很有趣,因?yàn)樗鼪]有引發(fā)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(duì)簡(jiǎn)單的物理學(xué)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(jìn)他們的初步研究,看看他們的模型是否能在早期宇宙中產(chǎn)生正確的巨型黑洞豐度,并尋找JWST等望遠(yuǎn)鏡可以用來驗(yàn)證這一想法的觀測(cè)線索。
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