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尋找早期宇宙中的超大質(zhì)量黑洞

時(shí)間：2025-11-23 10:06:45 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)整理編輯：熱點(diǎn)

核心提示

一個(gè)超大質(zhì)量黑洞(SMBH；中心的小黑點(diǎn))吸收周圍的物質(zhì)，當(dāng)它流入時(shí)形成螺旋盤狀。物質(zhì)的重力能量被轉(zhuǎn)換成輻射，并從圓盤發(fā)射出去。具有如此明亮外圍的SMBHs被稱為“類星體”鳴謝:uux.cn/愛(ài)媛大學(xué) 太原外圍（高端外圍）外圍模特（電話微信199-7144-9724）一二線城市外圍預(yù)約外圍上門外圍女，不收任何定金30分鐘內(nèi)快速到達(dá)

一個(gè)超大質(zhì)量黑洞(SMBH；中心的小黑點(diǎn))吸收周圍的物質(zhì)，當(dāng)它流入時(shí)形成螺旋盤狀。早期中的質(zhì)量物質(zhì)的宇宙太原外圍（高端外圍）外圍模特（電話微信199-7144-9724）一二線城市外圍預(yù)約外圍上門外圍女，不收任何定金30分鐘內(nèi)快速到達(dá)重力能量被轉(zhuǎn)換成輻射，并從圓盤發(fā)射出去。黑洞具有如此明亮外圍的尋找SMBHs被稱為“類星體”鳴謝:uux.cn/愛(ài)媛大學(xué)林佳樹·松岡
（神秘的地球uux.cn）據(jù)愛(ài)媛大學(xué)：超大質(zhì)量黑洞(SMBHs)——質(zhì)量超過(guò)太陽(yáng)100萬(wàn)倍的黑洞——已知在當(dāng)今宇宙中普遍存在。然而，早期中的質(zhì)量尚不清楚它們?cè)?38億年的宇宙宇宙歷史中何時(shí)、何地以及如何形成。黑洞
過(guò)去幾十年的尋找觀測(cè)顯示，每個(gè)星系的早期中的質(zhì)量中心都有一個(gè)SMBH，黑洞質(zhì)量幾乎總是宇宙宿主星系質(zhì)量的千分之一。這種密切的黑洞關(guān)系暗示著星系和SMBHs是共同進(jìn)化的。因此，尋找揭示smbh的早期中的質(zhì)量起源不僅對(duì)了解smbh本身至關(guān)重要，而且對(duì)闡明可見(jiàn)宇宙的宇宙太原外圍（高端外圍）外圍模特（電話微信199-7144-9724）一二線城市外圍預(yù)約外圍上門外圍女，不收任何定金30分鐘內(nèi)快速到達(dá)主要組成部分——星系的形成過(guò)程也至關(guān)重要。
解決這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵在于早期宇宙，自大爆炸(即宇宙的開始)以來(lái)的時(shí)間不到10億年。由于光速有限，我們可以通過(guò)觀察遙遠(yuǎn)的宇宙來(lái)回顧過(guò)去。當(dāng)宇宙只有十億歲或更小的時(shí)候，SMBHs就已經(jīng)存在了嗎？黑洞有可能在如此短的時(shí)間內(nèi)獲得如此大的質(zhì)量(超過(guò)百萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量，有時(shí)達(dá)到數(shù)十億個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量)嗎？如果是，潛在的物理機(jī)制和條件是什么？
為了進(jìn)一步了解SMBHs的起源，我們需要觀察它們，并將它們的性質(zhì)與理論模型的預(yù)測(cè)進(jìn)行比較。為了做到這一點(diǎn)，我們首先需要找到它們?cè)谔炜罩械奈恢谩?br>在目前的研究中，我們使用了位于夏威夷莫納克亞山頂?shù)乃拱汪斖h(yuǎn)鏡。斯巴魯最大的優(yōu)勢(shì)之一是它的大視野觀察能力，這特別適合我們的目的。由于smbh不發(fā)光，我們尋找一種叫做“類星體”的特殊類型——smbh具有閃亮的外圍，在那里下落的物質(zhì)釋放重力能量。
我們觀測(cè)了相當(dāng)于滿月5000倍的廣闊天空區(qū)域，成功發(fā)現(xiàn)了162個(gè)駐留在早期宇宙中的類星體。特別是，其中22顆生活在宇宙不到8億歲的時(shí)代——迄今為止類星體被公認(rèn)的最古老的時(shí)期。
我們發(fā)現(xiàn)的大量類星體使我們能夠確定最基本的測(cè)量方法，稱為“光度函數(shù)”，它將類星體的空間密度描述為輻射能量的函數(shù)。我們發(fā)現(xiàn)類星體在早期宇宙中形成得非常迅速，而光度函數(shù)的整體形狀(除了振幅)隨著時(shí)間的推移保持不變。
光度函數(shù)的這種特性為理論模型提供了強(qiáng)有力的約束，這些理論模型最終可以重現(xiàn)所有的觀測(cè)結(jié)果，并描述SMBHs的起源。我們的研究發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》上。
另一方面，已知宇宙在其早期階段經(jīng)歷了一個(gè)被稱為“宇宙再電離”的主要相變。過(guò)去的觀測(cè)表明，整個(gè)星系際空間在這一事件中被電離。電離能量的來(lái)源仍在爭(zhēng)論中，來(lái)自類星體的輻射被認(rèn)為是一個(gè)有希望的候選者。
通過(guò)對(duì)上述光度函數(shù)進(jìn)行積分，我們發(fā)現(xiàn)在早期宇宙中，類星體在一側(cè)1光年的單位體積內(nèi)每秒發(fā)射1028個(gè)光子。這還不到當(dāng)時(shí)維持星系際空間電離狀態(tài)所需光子的1%，因此表明類星體對(duì)宇宙再電離的貢獻(xiàn)很小。根據(jù)最近的其他觀察，其他能源是非常需要的，這些能源可能是星系形成過(guò)程中來(lái)自大質(zhì)量熱恒星的綜合輻射。

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