早期宇宙中的黑洞数量比预期的要多

探索点小小科技 2024-10-10 00:32:12
早期宇宙中的黑洞数量比预期的要多

天文学家的新工作揭示了早期宇宙中超大质量黑洞大规模形成的奥秘。在正常情况下,它们吸收物质的速度不允许它们长到观察到的大小。其他假设也无法解释这种现象。至少,对早期宇宙中超大质量黑洞的新普查揭示了这些天体的数量比以前认为的要多得多。

图片来源:Kandinsky 3.0/3DNews AI generation

在一项新的研究中,天文学家使用哈勃观测结果(韦伯观测在另一篇论文中证实)来寻找超大质量空洞 (BSP) 及其在大爆炸后前 10 亿年内存在的迹象。在如此遥远的地方(或者说如此早期),超大质量空洞仅以类星体的形式显现出来——类星体是活跃的星系核,或者实际上是在其中心积极滋养超大质量黑洞。

问题是并非所有 NCD 都可以通过这种方式检测到。黑洞可以分部分地以落在它们身上的物质为食,并且在这样的距离下长时间保持不可见,因为在没有吸积的情况下,它们不会发出任何东西。这正是科学家们的发现,正如他们在《天体物理学杂志快报》(Astrophysical Journal Letters)上的一篇论文中所报道的那样。事实证明,早期宇宙中的黑洞比以前的估计要多得多。重要的是,这可能有助于理解它们是如何形成的,以及为什么其中许多看起来比预期的要大。

在这项新工作中,科学家们得出结论,早期宇宙中的大质量黑洞比以前认为的要多很多倍。标准的宇宙学模型不允许从物质云的坍缩中形成如此多的大质量黑洞核。根本没有足够的暗物质团块来让物质在观察到的大质量黑洞或其胚胎诞生之前坍缩。因此,科学家们得出结论,早期宇宙中超大质量黑洞多次形成的机制也可能不同。

科学家们建议寻找一种替代或额外的机制来在一些原生恒星中形成超大质量黑洞胚胎。通常,一定质量的恒星在成为超新星后,会在变成黑洞之前坍缩其核心。但是,如果暗物质进入原始恒星的核心,它将延迟正常阶段核聚变的发生,并使恒星获得数千倍的质量。因此,它的核心仍然会在引力的影响下收缩并变成黑洞。但它从一开始就是一个巨大的黑洞,其能量动态已经与我们所知道的这些天体的演化非常吻合。

理论上,天文学家可以探测到这种“暗”恒星,甚至可以在超新星爆炸的过程中捕捉到它们,但这需要许多科学家的努力和协调行动。

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