【20年的问题被解开，现在我们知道宇宙早期的类星体是如何诞生的】
文章图片
宇宙中第一批类星体是如何形成的？这个问题困扰了科学家近20年 ， 不在大爆炸发生不到10亿年后 ， 由超大质量黑洞驱动的200多个类星体的存在仍然是天体物理学中的一个突出问题 ， 因为科学家们无法理解它们是怎么形成的 。 今天 ， 由英美科学家领导的专家团队发现 ， 第一批类星体是在早期宇宙中罕见气层的剧烈湍流条件下自然形成的 。
英国的一位科学家解释说：“这一发现特别令人兴奋 ， 因为新的理论推翻了20年来科学家们对宇宙中第一个超大质量黑洞起源的看法 。 现在我们在大多数大质量星系的中心发现了超大质量黑洞 ， 其质量可能是太阳质量的数百万倍或数十亿倍 。 但早在2003年 ， 我们就开始发现类星体——高亮度、活跃吸积的超大质量黑洞 ， 就像早期宇宙中的宇宙灯塔——它们在大爆炸后不到10亿年就存在了 。 没有人知道它们是如何形成的 ， 实在太早了 ， 我们都被吓坏了 。 ”
科学家们超级计算机模拟表明 ， 早期类星体可能在稀有、寒冷、强大的气流交汇处形成 。 在直径10亿光年的太空中 ， 只有十几个黑洞存在 ， 但是大质量黑洞在诞生时必须有10万个太阳质量 。 现在的恒星黑洞是在大质量恒星耗尽燃料并坍缩时形成的 ， 但它们通常只有10-100太阳质量 。 天体物理学家长期以来一直在理论上认为 ， 10000到100000颗太阳质量恒星形成于早期宇宙中 ， 但仅在奇异、微调的环境中形成 ， 如强紫外线背景或气体和暗物质之间的超音速流动 ， 这些环境与第一批类星体形成时的湍流云不相似 。
科学家们解释说：“我们认为这些黑洞有点像地球上的恐龙 ， 它们是巨大而原始的 ， 它们的寿命很短 ， 在坍缩成黑洞之前只存在了25万年 。 我们的超级计算机模型可以追溯到很早的时代 ， 发现能够在几亿年内形成十亿太阳质量黑洞的冷稠密气体流创造了自己的超大质量恒星 ， 而不需要任何异常环境 。 冷气流在云层中引发湍流 ， 阻止正常恒星的形成 ， 直到云层变得如此巨大 ， 以至于在自身重量的作用下发生灾难性坍塌 ， 形成两颗巨大的原始黑洞——一颗质量为30000太阳质量 ， 另一颗质量为40000太阳质量 。 ”
“因此 ， 在宇宙黎明时代之后 ， 宇宙中第一批恒星开始形成时 ， 唯一可以形成类星体的原始星盘帮助黑洞更有效率的形成 ， 这个简单的解释解释了第一批类星体的起源 ， 而且还解释了黑洞的数量统计学 ， 也就是说第一个超大质量黑洞仅仅是冷暗物质宇宙结构形成的自然结果——进一步解释的话就是宇宙网的产物 。 ”科学家们解释说 。
推荐阅读
- 敢于否定自己：终结荒谬千年的生存模式
- 鱼比狗的智商更高？
- 韦布望远镜公布最新测试片：科学家差点掉下眼泪
- 银晕、星系、黑洞 我们对我们的星系知道多少？
- 物体被黑洞吞噬后到底去哪里了？或许需要更高级的物理律来诠释
- 自然界最会伪装的八种动物，有些可能出现在我们面前都不一定发现
- 生的蛋是自己体重的1/3，被封为国鸟，几维鸟为何要生这么大的蛋
- 人类在什么时候褪去全身毛发？又为什么在一些特殊部位保留
- 突破极限，科学家们成功打破了串联硅钙钛矿太阳能电池的效率纪录