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揭秘超大質量黑洞快速形成原因:無吸積盤限制

新浪科技訊 北京時間8月12日消息,據國外媒體報道,研究人員稱,宇宙形成之初,黑洞的增長速度令人難以置信。這或許有助于解釋為什么在宇宙早期就出現了超大質量黑洞。
 
  黑洞因其超高密度而擁有巨大的引力,即便是光也無法從中逃脫。對于黑洞的形成普遍認為是由于大質量恒星在演化末期發生了劇烈的超新星爆炸,爆炸將其核心擠壓成一個密集極高的星體——這就是黑洞。
 
  超大質量黑洞大都出現在星系的中心位置,其質量是太陽的幾百萬倍至幾十億倍。在宇宙形成早期,約在宇宙大爆炸后8億年,如此巨大的黑洞就已經出現。然而,人們一直無法解釋的是,為何這些大塊頭能夠在相對如此之短的時間內就能夠迅速形成呢?
 
  當今黑洞的增長速度受到吸積盤(accretion disks)的限制。吸積盤由氣體和塵埃組成,圍繞黑洞旋轉并不斷被吸積到黑洞之中,它以兩種方式防止黑洞快速膨脹。其一,由于吸積盤中的物質被吸入黑洞,會對其他墜入黑洞的物質形成阻塞。其二,由于阻塞過程中的不斷碰撞而使得黑洞溫度上升,從而形成帶能輻射(generating energetic),將氣體和灰塵從黑洞中驅散出去。
 
  此項研究的帶頭人、來自以色列魏茨曼科學研究所(the Weizmann Institute of Science)的天體物理學家亞歷山大•塔爾(Tal Alexander)說:“與吸塵器不同,黑洞并不是積極主動地吸入物質。一個恒星或者氣體流能夠在黑洞周圍形成穩定的軌道,就像是地球圍繞太陽運轉一樣。很難設想有什么方法可以讓這些氣體流以足夠快的速度進入黑洞,從而使得黑洞快速膨脹。”
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