科学家认为宇宙早期超大质量黑洞可能在暗物质帮助下形成的

IT新视野 0

当天文学家用望远镜回望宇宙中的物体时,他们看到了一些奇怪的东西。这些物体的光直到数十亿年后才到达地球。当宇宙还很年轻的时候,大黑洞就存在了。这很奇怪,因为根据物理学家的说法,黑洞需要时间来吞下足够的周围物质,才能长大这么大,所以这些黑洞似乎没有时间变得这么大。

芝加哥大学和加利福尼亚大学河畔的科学家们提出了一个令人惊讶的理论来解释早期宇宙中神秘超大质量黑洞的形成,这可能是在暗物质的帮助下形成的。他们巧妙地将天体物理学的两大奥秘,早期超大质量黑洞和暗物质联系起来。

在宇宙的早期,可见物质是以气体粒子云的形式存在的,这些气体粒子会成长为更密集的物体,如恒星和星系。这些云可能会坍塌并形成一个种子黑洞,即超大质量黑洞的雏形。然而,科学家们说,在这种情况下,如果种子以正常速度被喂入,它将没有足够的时间成长为早期宇宙中观测到的最大黑洞。

科学家认为宇宙早期超大质量黑洞可能在暗物质帮助下形成的-第1张图片-IT新视野

但在这些云层中普通物质的旁边是暗物质的光环,这是一种神秘的物质形式。我们可以知道它的存在,因为它对宇宙中可见的东西有引力。科学家们想知道暗物质是否可以作为一种成分来帮助创造超大质量黑洞。根据他们的模拟,如果这些晕中的暗物质粒子相互碰撞,这种活动可能会导致系统的平衡崩溃。这是因为这些粒子在碰撞时可能会相互传递热量,使中心晕不稳定。他们还发现,暗物质碰撞会消散光晕的角动量,从而使系统进一步崩溃。

这种崩塌通常需要很长时间。然而,光晕中心普通物质的存在增加了额外的质量,加深了那里的引力势能,从而加速了热的扩散。普通物质的存在可以使崩塌的时间尺度缩短两个数量级。这些“种子”黑洞将比通常由普通气体崩塌形成的黑洞大得多,就像出生时体重100磅的婴儿一样。从那里,它可以通过吞咽附近的物质开始正常生长。

科学家们正在研究这一理论的进一步含义,例如我们自己的星系和附近许多其他大型星系中超大质量黑洞的起源。这也可能是暗物质本身的一个迹象。很难直接观察暗物质粒子是否能相互碰撞,但如果这一理论得到证实,就可以作为它们能碰撞的证据。

抱歉,评论功能暂时关闭!