被詹姆斯韦伯望远镜发现的“不可能的”黑洞可能最后有了一个解释

(2024-11-24 08:42:20)

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published 58 minutes ago

独特的詹姆斯韦伯太空望远镜观测似乎显示在宇宙的最早时刻中巨大的黑洞。新的研究可能解释它们如何形成了，归功于原始的“种子”。

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两个黑洞要合并成一个黑洞的描画。 (Image credit: NASA/JPL-Caltech)

天文学家长期以来被似乎在宇宙的最早纪元中已经完全形成的超大质量黑洞困惑。现在一篇新的论文提示这些怪物黑洞可能已经在大爆炸的黎明作为微小的原始“种子”浮现。

几乎所有星系在它们的核宿主超大质量黑洞。它们的大小范围从太阳质量的10万倍到数十亿倍太阳质量。最惊人的是用詹姆斯韦伯太空望远镜的观测已经揭示了这些巨人存在于宇宙黎明的边缘，刚好在大爆炸后几亿年，就在第一批恒星和星系开始形成之后。

超大质量黑洞出现如此早的挑战是我们仅知道一种来形成黑洞的方式：通过大质量恒星的死亡。恒星需要来形成、生存、死亡和留下黑洞。然后它们需要合并和吸积新物质来到达惊人的比例，所有这些都在一个难以置信短的时间量内。

这种不寻常的情况已经刺激研究人员想出来快速构建巨型黑洞的聪明方法。在提交给《宇宙学与天体粒子物理学杂志》的一篇论文中，研究人员提出一个激进的解决方案：这些巨大的黑洞可能已经被诞生在令人难以置信的早期宇宙中。.

在20世纪70年代，斯蒂芬霍金提出了宇宙可能已经在大爆炸的最初几个片刻内自然的产生了大量的微小黑洞。这些黑洞将不会来自恒星的坍塌，相反它们将被直接的从在那些早期纪元的混沌波动中压缩成高密度的物质和能量诞生。

霍金提出这些可能像小行星一样小的黑洞将通过所谓的霍金辐射慢慢溶解并在当今日子的宇宙中是可见的。几十年的勘测已经没有发现这些原始黑洞的任何证据，因此我们知道如果它们存在它们一定构成宇宙中所有物质的一个微小部分。

但这对足够将是更多：研究人员发现了甚至原始黑洞的一小部分可以在1亿年的过程上生长。如果这些黑洞发现它们自己在最密集的物质中，它们可能已经吸积了足够的物质来达到在詹姆斯韦伯太空望远镜观测到它们的纪元中超大质量地位。