科學新發現，將揭示大質量的黑洞如何在早期宇宙中誕生

黑洞是宇宙中一種獨特的天體，它的密度非常大而體積非常小，它的引力之強，以至於任何形式的輻射都無法逃離它們，甚至光也不行。長期以來，科學家們對黑洞的誕生進行了大量的研究和探索。最近的一項新發現表明，科學家們可能終於在揭示大質量的黑洞如何在早期宇宙中誕生這一問題上前進了一大步。

科學家們通過使用藍水超級計算機上的70兆兆復興模擬套件的數據，發現巨大的黑洞可以在沒有恆星的快速增長區域形成。喬治亞理工學院相對論天體物理學中心副教授懷斯說，在這項研究中，他們發現了一種全新的機制，它引發了大質量黑洞的形成，特別是暗物質暈的形成。

要形成一個巨大的黑洞，需要一個物質高度收斂的罕見區域。根據這項新的研究，星系的快速聚集可以導致黑洞的形成，儘管長期以來人們認為這些區域限制了它們的生長能力。現在，研究人員表示，黑洞可能是由維繫星系的暗物質「暈」形成的。而在此之前，人們認為黑洞只能在輻射豐富的地區形成。

都柏林城市大學天體物理與相對論中心的研究員約翰·里甘說，以前的理論認為，只有當這些地點暴露在高水平的恆星形成致死輻射中時，這種情況才會發生。隨著研究的深入，他們發現這些地方正在經歷一段極其快速的增長時期。快速聚集具有猛烈和動蕩的特點，再加上星系誕生時星系基礎的猛烈碰撞，阻止了正常恆星的形成，反而為黑洞的形成創造了完美的條件。在這項研究中，10個暗物質暈本應形成恆星，但實際上並沒有，相反，它們只含有稠密的氣體雲。研究人員表示，這項研究改變了以往的範式，開闢了一個全新的研究領域。

研究小組使用stamped2超級計算機以更高的解析度再次模擬這些暗物質暈，揭示了發生在大爆炸2.7億年之後的前所未有的活動細節。研究人員懷斯表示，他們只是在宇宙中這些密度過高的區域看到了這些黑洞的形成。暗物質創造了大部分的引力，然後氣體落入引力勢，在那裡它可以形成恆星或一個巨大的黑洞。模擬顯示，黑洞以驚人的速度增長，在凝聚過程中吸入氣體和物質團塊。

天文學家發現，超大質量黑洞在8億年的時間裡增長到了10億個太陽質量。要做到這一點，就需要該區域的質量高度收斂。而在星系形成較早的地區，是可以達到這一條件的。根據研究小組的說法，這些產生黑洞的暈可能比之前認為的更常見。密歇根州立大學教授奧謝說，這項研究的一個令人興奮的部分是，它或將揭示目前在宇宙早期和星系中觀測到的質量最大的黑洞的起源。

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