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又一重大发现!天文学家揭示最古老黑洞诞生之谜,它是如何形成的

更新时间:2022-08-05 19:33:28点击:来源:Cosmicxx.com

天文学家解开最古老黑洞之谜

在138亿光年前,宇宙以一个奇点的方式存在,随后在一场大爆发中,奇点迅速膨胀至成千上万倍,宇宙也因此而诞生。在早期的宇宙中,恒星和星系极其罕见,那么最古老的黑洞又是如何形成的呢?这一问题一直困扰着科学家们。

直至前段时间,据美国趣味科学网站报道,由英国朴次茅斯大学天文学家所领导的一个国际团队揭示了宇宙最古老黑洞诞生之谜。据悉,天文学家通过计算机建模发现,宇宙中最古老黑洞是由两股的气体碰撞形成的。如果这一研究得到证实,将会颠覆有关早期宇宙恒星形成的观点。

又一重大发现!天文学家揭示最古老黑洞诞生之谜,它是如何形成的(图1)

引发人们讨论

此消息一经发出,便引来人们的关注和讨论,不少人表示:黑洞真的是个很神奇的存在,没想到最古老的黑洞是这样形成的。不过,也有人提出疑问:如果最古老的黑洞是由气体碰撞所形成,那为何现在科学家们发现的黑洞都是恒星死亡后形成的呢?

话说回来,研究人员是怎么发现宇宙最古老黑洞形成之谜的?为什么又说这一会结论会颠覆早期恒星形成的观点呢?

又一重大发现!天文学家揭示最古老黑洞诞生之谜,它是如何形成的(图2)

最古老黑洞诞生于两股气体?

据了解,研究人员通过计算机模拟了早期宇宙中恒星的形成,他们将重点放在两股寒冷且不稳定的气流交汇的一个罕见节点上。

在模拟的过程中,两个可以形成恒星的气体团在数百万年的时间内聚集在气流的中心,但让研究小组感到惊讶的是,这些气体团并未像早期宇宙模型所模拟的那样,凝聚成正常大小的恒星。

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气体怎么形成黑洞的?

据英国朴次茅斯大学宇宙学高级讲师丹尔尼·惠伦表示:由于冷气流扰动气体云层,从而导致无法形成正常恒星。以致于云层逐渐变大之后,因其不堪承受自身重量而发生坍塌,形成了两颗巨大的原始恒星。

又一重大发现!天文学家揭示最古老黑洞诞生之谜,它是如何形成的(图4)

其中,一颗恒星的质量大约是3万个太阳,另一颗恒星的质量约是4万个太阳。在模拟的过程中,研究人员发现这两颗原始恒星几乎在瞬间坍塌为黑洞,之后它们在成长为超大质量类星体的过程中会继续吞噬气体。

随着这两个巨大黑洞的继续生长,它们甚至可能还会合并在一起。我们知道,早期的宇宙跟如今的宇宙大不一样,那科学家们最初是怎么发现黑洞的呢?

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人类发现的第一个黑洞

首先,我们要提到一位名叫拉普拉斯的天文学家。1798年,拉普拉斯提出一个见解:他认为宇宙中存在着许多阴暗的星体,这种星体数量多并且大小和恒星差不多。但是,这一星体即便发出亮光,地球的人类也看不见,因为它向外传出去的光被自身的引力拉扯着,从而逃不出去。

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拉普拉斯提出的这一见解,也是人类最早对黑洞的定义。直到1970年,美国一个名为自由号的人造卫星发现了天鹅座X-1有一颗巨大蓝色星球被一个天体牵引着。天文学家一致认为这个天体就是黑洞,而它也是人类发现的第一个黑洞。

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黑洞的形成

我们知道,宇宙之所以会出现黑洞,是因为某颗超大质量的恒星在濒临死亡时,其核心在自身重力的作用下快速收缩、坍塌,进而发生大爆炸。在收缩的过程中,这颗恒星核心中的所有物质都会变成中子,不过由于恒星的核心质量非常大,其核心的收缩过程会一直进行下去,而中子在引力自身的吸引下会几乎消失掉,这时恒星就会被压缩成一个密实的星体。

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此外,由于高质量所产生的引力,使得任何靠近这个星体的物体都会被吸进去,所以人们将这一星体称为黑洞。

在先前的研究中,天文学家估计一个类星体诞生时,其质量在1万个太阳与10万个太阳之间,这也意味着研究人员模拟中的这两颗原始恒星有可能是产生宇宙第一批类星体的种子。但是,为什么说如果这一研究得到证实,将会颠覆有关早期宇宙恒星形成的观点呢?

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为何会颠覆先前观点?

对此,研究人员表示:在此前的研究中,通常来说大型原始恒星只能在极端环境下形成,比如强烈的紫外线辐射。在紫外线辐射的情况下,很难形成比较小的恒星。

而最新的模拟表明,这种极端环境并不是必要的前提条件,原始恒星可能会在罕见的冷气流交汇处自然产生。

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对此,你们怎么看呢?欢迎在评论区留言讨论。

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