桑間濮上網(wǎng)科學(xué)家可能最終知道宇宙中最大、最古老的黑洞來自哪里
早期黑洞插圖。(圖片來源:uux.cn/美國國家航空航天局/JPL加州理工學(xué)院)
（神秘的道宇青島包夜學(xué)生妹（微信181-2989-2716）一二線城市預(yù)約、空姐、模特、留學(xué)生、熟女、白領(lǐng)、老師、優(yōu)質(zhì)資源覆蓋全國地球uux.cn）據(jù)生活科學(xué)（保羅·薩特）：如何在早期宇宙中建立一個巨大的黑洞？一項反直覺的新預(yù)印本研究提出，從大量小公司的黑洞爆發(fā)開始。
大量的科學(xué)觀測，特別是終知宙中最大最古自里用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）進行的觀測，已經(jīng)揭示了鐵一般的道宇證據(jù)，證明年輕的黑洞宇宙中充滿了難以置信的大質(zhì)量黑洞。盡管天文學(xué)家無法直接看到黑洞，科學(xué)青島包夜學(xué)生妹（微信181-2989-2716）一二線城市預(yù)約、空姐、模特、留學(xué)生、熟女、白領(lǐng)、老師、優(yōu)質(zhì)資源覆蓋全國但他們確實觀察到了類星體——由超大質(zhì)量黑洞提供動力的終知宙中最大最古自里超明亮物體。當物質(zhì)落到這樣一個巨大的道宇黑洞上時，物質(zhì)會壓縮并升溫，黑洞釋放出巨大的科學(xué)能量。事實上，終知宙中最大最古自里類星體是道宇整個宇宙中最強大的引擎，能夠一次超越數(shù)千個星系，并持續(xù)數(shù)百萬年。
天文學(xué)家可以從整個宇宙中看到這些巨大的宇宙燈塔，包括在恒星和星系形成的最早時期。已知最古老的類星體存在于我們的宇宙只有幾億歲的時候。舊類星體的存在意味著超大質(zhì)量黑洞也必須存在，但這一想法對我們目前對星系增長的理解構(gòu)成了挑戰(zhàn)。據(jù)我們所知，制造黑洞的唯一方法是通過大質(zhì)量恒星的死亡。但是它們留下的黑洞質(zhì)量只有太陽的幾倍。要形成類星體，黑洞的質(zhì)量必須至少是太陽的幾百萬倍。
但是類星體在宇宙記錄中出現(xiàn)得太早了，以至于沒有足夠的時間讓第一批恒星誕生和死亡，然后讓它們的殘余黑洞合并并積累氣體增長到超大質(zhì)量狀態(tài)。
為了解開這個謎，加州大學(xué)洛杉磯分校和東京大學(xué)的一組天文學(xué)家提出，也許是微小的黑洞幫助了這個過程。他們的研究發(fā)表在預(yù)印本數(shù)據(jù)庫arXiv上，但尚未提交同行評審。
在早期宇宙中構(gòu)建巨型黑洞的一種潛在方法是跳過整個恒星形成過程，讓巨大的氫氣云自行直接坍縮成黑洞。要讓一團巨大的氫云坍縮，你必須消除它的熱量。但是冷氫有一個令人討厭的習(xí)慣，即從自由氫原子變成雙原子氫分子。
氫分子真的很擅長通過發(fā)射輻射來冷卻自己。事實上，太好了。在傳統(tǒng)的情況下，在原子氫氣云有機會坍縮成單個黑洞之前，它分裂成許多更小的分子氫袋，每個分子氫袋都坍縮，形成一堆恒星。
訣竅是讓巨大的氫云冷卻下來——但不要太快，以免整個東西變成一個超大質(zhì)量黑洞。新的研究推斷，這就是微小黑洞的救援之處。
在大爆炸的最初幾秒鐘內(nèi)，早期宇宙的物理學(xué)是如此激烈，以至于宇宙可能直接產(chǎn)生了無數(shù)個小黑洞，這些黑洞是通過時空本身的泡沫和沸騰的泡沫形成的。然而，這些小黑洞不會永遠存在；它們通過霍金輻射的發(fā)射而蒸發(fā)，可能只有一小部分存活至今。
但是在宇宙的早期，第一批恒星、星系和黑洞可能要豐富得多。當它們蒸發(fā)時，它們發(fā)出輻射，研究人員發(fā)現(xiàn)這些小黑洞可以釋放恰到好處的熱量，以防止巨大的氣體云分裂成分子氫團，從而使氣體云緩慢而穩(wěn)定地坍縮成一個巨大的黑洞。
這個結(jié)果很有趣，因為它沒有引發(fā)更多奇異形式的能量釋放或新的自然力量的加入。它還表明，即使是相對簡單的物理學(xué)也可以在早期宇宙中以奇怪和陌生的方式相互作用。
研究人員希望通過更全面的模擬來跟進他們的初步研究，看看他們的模型是否能在早期宇宙中產(chǎn)生正確的巨型黑洞豐度，并尋找JWST等望遠鏡可以用來驗證這一想法的觀測線索。
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