隨著紅移的減少，恒星形成率和黑洞增長(zhǎng)從正反饋占主導(dǎo)地位的的洞何狀態(tài)過(guò)渡到反饋很大程度上為負(fù)反饋的較晚時(shí)期。致謝:史蒂文·伯羅斯、新發(fā)現(xiàn)黑星轉(zhuǎn)V型《134-8006-5952》天津紅橋區(qū)外圍酒店服務(wù)提供外圍女小姐上門(mén)服務(wù)快速安排人到付款羅斯瑪麗·懷斯和米奇·伯格爾曼。從創(chuàng)
（神秘的恒星地球uux.cn）據(jù)JILA（凱納·休斯·卡斯?fàn)柌铮禾煳膶W(xué)家長(zhǎng)期以來(lái)一直試圖了解早期宇宙，多虧了詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡（JWST），自J造恒謎題的的洞何一個(gè)關(guān)鍵部分出現(xiàn)了。望遠(yuǎn)鏡的新發(fā)現(xiàn)黑星轉(zhuǎn)紅外探測(cè)“眼睛”已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一系列紅色小點(diǎn)，這些小點(diǎn)被確定為宇宙中最早形成的從創(chuàng)一些星系。
這一驚人的恒星發(fā)現(xiàn)不僅僅是一個(gè)視覺(jué)奇跡，它還是自J造恒一條線索，可以解開(kāi)星系及其神秘黑洞如何開(kāi)始宇宙之旅的的洞何秘密。
“詹姆斯·韋伯的新發(fā)現(xiàn)黑星轉(zhuǎn)V型《134-8006-5952》天津紅橋區(qū)外圍酒店服務(wù)提供外圍女小姐上門(mén)服務(wù)快速安排人到付款驚人發(fā)現(xiàn)是，宇宙中不僅有這些非常致密的從創(chuàng)紅外明亮物體，而且它們可能是恒星已經(jīng)存在巨大黑洞的區(qū)域，”JILA研究員兼科羅拉多大學(xué)博爾德天體物理學(xué)教授米奇·貝格爾曼解釋說(shuō)。“這被認(rèn)為是不可能的。”
貝格爾曼和包括約翰·霍普金斯大學(xué)天文學(xué)教授喬·西爾克在內(nèi)的其他天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)在天體物理學(xué)雜志《快報(bào)》上發(fā)表了他們的發(fā)現(xiàn)，表明需要新的星系創(chuàng)造理論來(lái)解釋這些巨大黑洞的存在。
“需要一些新的東西來(lái)調(diào)和星系形成理論和新數(shù)據(jù)，”這項(xiàng)潛在開(kāi)創(chuàng)性研究的主要作者西爾克闡述道。
星系形成的傳統(tǒng)故事
天文學(xué)家此前在思考星系如何形成時(shí)假設(shè)了某種程度上有序的演化。傳統(tǒng)理論認(rèn)為星系是在數(shù)十億年間逐漸形成并聚集在一起的。在這個(gè)緩慢的宇宙演化過(guò)程中，恒星被認(rèn)為首先出現(xiàn)，照亮了原始的黑暗。
“當(dāng)時(shí)的想法是，從早期的恒星發(fā)展到真正由恒星主導(dǎo)的星系，”伯吉爾曼補(bǔ)充道。“然后，在這個(gè)過(guò)程的最后，你開(kāi)始構(gòu)建這些黑洞。“
超大質(zhì)量黑洞，那些神秘而強(qiáng)大的實(shí)體，被認(rèn)為出現(xiàn)在第一批恒星之后，在銀河系核心悄悄生長(zhǎng)。他們被視為監(jiān)管者，偶爾會(huì)突然采取行動(dòng)抑制新恒星的形成，從而維持銀河系的平衡。
挑戰(zhàn)傳統(tǒng)智慧
由于JWST對(duì)“小紅點(diǎn)”的觀測(cè)，研究人員發(fā)現(xiàn)宇宙中的第一批星系比預(yù)期的更亮，因?yàn)樵S多星系顯示出恒星與被稱(chēng)為類(lèi)星體的中心黑洞共存。
“類(lèi)星體是宇宙中最明亮的物體，”西爾克解釋說(shuō)。“它們是氣體吸積到星系核心的大質(zhì)量黑洞上的產(chǎn)物，這些黑洞產(chǎn)生巨大的亮度，使它們的宿主星系黯然失色。他們就像布谷鳥(niǎo)窩里的怪物。”
看到恒星與黑洞共存，研究人員很快意識(shí)到星系形成的傳統(tǒng)理論肯定有缺陷。“（這一新數(shù)據(jù)）看起來(lái)（過(guò)程）是相反的，這些黑洞與第一批恒星一起形成，然后銀河系的其余部分隨之形成，”伯吉爾曼說(shuō)。“我們是說(shuō)，黑洞的增長(zhǎng)最初會(huì)促進(jìn)恒星的形成。只有在后來(lái)?xiàng)l件發(fā)生變化時(shí)，它才會(huì)切換到關(guān)閉恒星的模式。”
從這個(gè)擬議的新過(guò)程中，研究人員發(fā)現(xiàn)恒星形成和黑洞形成之間的關(guān)系似乎比預(yù)期的更密切，因?yàn)槊恳粋€(gè)最初都通過(guò)一個(gè)稱(chēng)為正反饋的過(guò)程放大了另一個(gè)的增長(zhǎng)。
“恒星的形成加速了大規(guī)模黑洞的形成，反之亦然，在暴力、誕生和死亡的不可分割的相互作用中，這是星系形成的新燈塔，”西爾克說(shuō)。
然后，在近10億年后，孕育中的巨行星變得具有抑制性，耗盡了星系中的氣體儲(chǔ)備并抑制了恒星的形成。這種“負(fù)反饋”是由于能量守恒外流——強(qiáng)勁的風(fēng)將氣體趕出星系，使它們?nèi)狈?chuàng)造新恒星所需的材料。
新的星系時(shí)間線
憑借對(duì)黑洞養(yǎng)育行為的揭示，研究人員提出了一個(gè)新的時(shí)間線，用于說(shuō)明早期星系形成中從正反饋到負(fù)反饋的轉(zhuǎn)變。通過(guò)觀察這些“小紅點(diǎn)”發(fā)出的不同光譜和化學(xué)特征，研究人員認(rèn)為這種轉(zhuǎn)變發(fā)生在大約130億年前，即大爆炸后10億年，這一時(shí)期被天文學(xué)家歸類(lèi)為“z ≈6”。
確定這個(gè)過(guò)渡時(shí)期有助于天文學(xué)家鎖定宇宙歷史上的特定時(shí)期進(jìn)行觀察。它可以指導(dǎo)未來(lái)使用JWST等望遠(yuǎn)鏡更有效地研究早期宇宙的觀測(cè)策略。此外，通過(guò)了解這種轉(zhuǎn)變發(fā)生的時(shí)間，天文學(xué)家可以更好地了解現(xiàn)代星系的特征，包括大小、形狀、恒星組成和活動(dòng)水平。
驗(yàn)證新流程
為了驗(yàn)證恒星和黑洞之間合作形成星系的新理論，并進(jìn)一步深入了解相關(guān)過(guò)程，需要進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬。
“這需要一些時(shí)間，”伯吉爾曼說(shuō)。“目前的計(jì)算機(jī)模擬相當(dāng)原始，你需要高分辨率才能理解一切。它需要大量的計(jì)算能力，而且價(jià)格昂貴。”
在此之前，天文學(xué)界可以采取其他步驟來(lái)審查和驗(yàn)證這一新理論。
“下一步將來(lái)自更好的觀察，”西爾克補(bǔ)充道。“JWST研究最遙遠(yuǎn)星系光譜的全部力量將在未來(lái)幾年得到釋放。“
貝格爾曼和西爾克都對(duì)他們領(lǐng)域的其他人采納他們提出的想法持樂(lè)觀態(tài)度。
“據(jù)我所知，我們是第一個(gè)朝這個(gè)極端方向發(fā)展的人，”伯吉爾曼補(bǔ)充道。“這些年來(lái)，我和我的合作者們?cè)谘芯亢诙葱纬傻膯?wèn)題上有點(diǎn)突破了極限。但JWST向我們表明，我們沒(méi)有跳出框框思考。”
作者:焦點(diǎn)
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