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揭秘超大质量黑洞快速形成原因:无吸积盘限制

时间:2014-08-19 16:12

新浪科技讯 北京时间8月12日消息,据国外媒体报道,研究人员称,宇宙形成之初,黑洞的增长速度令人难以置信。这或许有助于解释为什么在宇宙早期就出现了超大质量黑洞。
 
  黑洞因其超高密度而拥有巨大的引力,即便是光也无法从中逃脱。对于黑洞的形成普遍认为是由于大质量恒星在演化末期发生了剧烈的超新星爆炸,爆炸将其核心挤压成一个密集极高的星体——这就是黑洞。
 
  超大质量黑洞大都出现在星系的中心位置,其质量是太阳的几百万倍至几十亿倍。在宇宙形成早期,约在宇宙大爆炸后8亿年,如此巨大的黑洞就已经出现。然而,人们一直无法解释的是,为何这些大块头能够在相对如此之短的时间内就能够迅速形成呢?
 
  当今黑洞的增长速度受到吸积盘(accretion disks)的限制。吸积盘由气体和尘埃组成,围绕黑洞旋转并不断被吸积到黑洞之中,它以两种方式防止黑洞快速膨胀。其一,由于吸积盘中的物质被吸入黑洞,会对其他坠入黑洞的物质形成阻塞。其二,由于阻塞过程中的不断碰撞而使得黑洞温度上升,从而形成带能辐射(generating energetic),将气体和灰尘从黑洞中驱散出去。
 
  此项研究的带头人、来自以色列魏茨曼科学研究所(the Weizmann Institute of Science)的天体物理学家亚历山大•塔尔(Tal Alexander)说:“与吸尘器不同,黑洞并不是积极主动地吸入物质。一个恒星或者气体流能够在黑洞周围形成稳定的轨道,就像是地球围绕太阳运转一样。很难设想有什么方法可以让这些气体流以足够快的速度进入黑洞,从而使得黑洞快速膨胀。”

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