天文學家可能發現了一些宇宙中最早期的黑洞

科技 07-18

幾乎所有星系的中心都有巨大的黑洞，不是數十億倍、就是數百萬倍太陽的質量。這些天體的形成，發生在宇宙歷史的最早期，但確切的機制是不清楚的。然而，科學家相信他們現在發現到一個大線索。

來自德州和哈佛大學的天文學家發現，對於看到一個難以置信的明亮光源在宇宙初期，一個」直接崩塌的黑洞」是最可能的解釋。這些發現發表於英國皇家天文學會月報 (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)。

有幾種理論的方式來形成非常大的黑洞。一種方式是來自大爆炸的氫氣掉進由暗物質產生的重力井(well of gravity)。在那裡，產生了宇宙的第一批恆星，不是數千倍、就是數百倍太陽的質量。

超質量黑洞可能來自這些首批恆星，或者氣體本身。由於強烈的重力造成直接自我崩塌，從此成為一個直接崩塌的黑洞。崩塌的氣體雲容易輻射出能量，讓氣體雲得以破碎形成恆星。但如果氣體維持在高熱並且氣體雲的質量夠大，那麼就無法形成恆星。

這些情況在宇宙初期是獨特的，因此我們的了解是相當有限的。

研究共同作者Volker Bromm在一份聲明中說：「紫外線光子維持氣體的高熱，因而抑制恆星的形成。這些是想要得到的、接近神奇的情況：沒有破碎的崩塌。由於氣體變得越來越密實，最終達到成為超質量黑洞的情況。

研究小組有興趣研究CR7，來自宇宙初期最明亮的天體之一。對於早期的恆星和黑洞，是一個理想的研究目標。在這個星系，他們發現到不尋常的特徵，這些特徵只能被熱度超過攝氏10萬度(華氏18萬度)的來源所解釋。

天文學家可能發現了一些宇宙中最早期的黑洞

這些特徵可以被一個直接崩塌的黑洞或是一個早期的巨恆星星團所解釋。研究人員執行電腦模擬來建立最有可能的情況，以及一個恆星星團」引人注目地失去作用」的構想。這與最近NASA錢卓拉(Chandra)X射線天文台觀察可能的直接崩塌黑洞相符合。

Bromm說：「由於研究CR7，我們得到一個吸引人的觀察。我們正試著解釋它，並且預測未來的觀察會發現到什麼。我們正試著提供一個複雜的理論架構。」

更多像CR7的星系在最近發現，以及在未來幾年發射功能更強大的太空望遠鏡，將允許做更多的觀察。但這時候，直接崩塌的情況似乎是合適的理由。

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