中国国家天文 26-02-27 18:30
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#小黑洞成长记#
天文学领域的一大谜团是:黑洞是如何在如此短的时间内变得如此巨大、如此密集的呢?最近,一项新研究提供了答案——早期宇宙的混沌环境促使小型黑洞迅速膨胀,通过疯狂吞噬周围物质,小型黑洞最终演化成超大质量黑洞。
研究团队通过计算机模拟得出结论:第一代黑洞——即大爆炸后仅数亿年就形成的黑洞——成长速度极快,其体积达到了太阳的数十万倍。
早期星系中密集富含气体的环境催生了“超爱丁顿吸积”现象——这一术语描述了黑洞以超出正常或安全阈值的速度“吞噬”物质的过程。其速度非常之快,以至于它本应将所吞噬的物质“吹散”,但不知为何却仍继续吞噬下去。
新的研究结果为早期恒星与后来出现的超大质量黑洞之间“缺失的联系”提供了证据。此前人们认为,这些微型黑洞体积过小,无法成长为早期星系中心观测到的庞然巨物。而新研究则表明,在特定条件下,这些早期黑洞虽体积微小,却能以惊人的速度迅速成长。
一般来说,黑洞的形成机制可分为“重种子”与“轻种子”两类模型。后者初始质量较小,最多仅为太阳质量的十至数百倍,通常起源于宇宙最早一代恒星的坍缩,之后必须不断增长才能变成“超大质量”黑洞——即太阳质量的数百万倍。
前者则在诞生之初就已经拥有相当大的质量,通常直接由大质量气体云坍缩而成,其初始质量可能高达太阳质量的十万倍之多。一直以来,很多天文学家都认为只有“重种子”黑洞才能解释大多数大型星系中心的超大质量黑洞。新研究则表明:这可不一定,小黑洞也能创造大奇迹。相关研究已发表在Nature Astronomy上。
图源:http://t.cn/AXcKCAxG
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