超大质量黑洞(宇宙中最大黑洞的排名)
在传统的物理理论和认知中,黑洞都是物质在极其致密的状态下形成的。比如大质量恒星的坍缩会形成恒星级黑洞。超大质量黑洞通常由宇宙之初的局部物质密集区形成,星系中心的大型黑洞一般被认为是这样形成的。
然而,今年4月25日,《科技日报》发表文章称,一个国际天文学家团队在英国《皇家天文学会月刊》上撰文,提出了超大质量黑洞可以由暗物质形成的新观点。这一新理论认为超大质量黑洞可以由位于星系中心的暗物质直接形成,颠覆了此前黑洞由普通可见物质形成的理论。
一些超大质量黑洞的标准形成模型认为,在大爆炸开始时,宇宙本身相对较小,许多空空间都有非常密集的物质区域。这些“密集点”可以直接坍缩成黑洞,同时也成为自己附近区域的引力中心,导致大量物质聚集并围绕其运行,从而形成原始星系,然后这个黑洞会不断吞噬中心靠近黑洞的星系。
还有一种说法认为,大质量恒星形成的一些黑洞可以通过合并其他恒星或黑洞来增加质量。如果其所在区域的恒星、黑洞等大质量天体密度比较高,也可以通过吞噬其他恒星成为大质量黑洞。但是,成为超大质量黑洞(超过太阳质量的1万倍)是非常困难的。
然而,这项关于超大质量黑洞形成的最新研究认为,暗物质也可以形成黑洞。这项研究声称,可能存在一个由暗物质组成的稳定星系核心,其密度如此之高,一旦达到临界值就会直接坍缩成超大质量黑洞。
而且,研究人员认为,这种超大质量黑洞的形成可能比其他形成机制发生得更快(如上所述)。在宇宙形成初期,超大质量黑洞是在星系形成之前形成的,只有在它们成为重心之后,才吸引了大量的可见物质向它们聚集,同时更多的暗物质向它们聚集,从而造就了星系的形成和运行。这一说法颠覆了早先关于超大质量黑洞形成的主流观点。
负责这项研究的阿根廷阿普拉特国立大学教授卡洛斯·阿格斯(Carlos Arguelles)说:“这种新的形成机制为宇宙早期超大质量黑洞的形成提供了合理的解释。这种形成机制可以忽略早期宇宙中致密区域黑洞的形成,不需要大质量恒星先坍缩成黑洞。可以说是令人耳目一新的超大质量黑洞形成理论。”
然而,在对暗物质的传统认知中,一般认为暗物质极其稀薄。有人认为宇宙中冲刺的中微子空是暗物质,但也有很多人认为形成暗物质的基本粒子应该比中微子更小。人类对暗物质的特性还不够了解,但一般认为暗物质不可能密度很大。它们虽然存在于宇宙空,但密度极薄。
然而,一些天文学家认为,暗物质在宇宙的某些区域可能非常密集。比如在一些星系的中心,暗物质是最密集的地方。在这些地方,暗物质可能会转化为可见物质。如果密度足够高,也有可能直接转化成黑洞。在宇宙形成初期,某些区域的暗物质密度可能很高,有可能坍缩成黑洞。Arguelles还表示,他们的新研究发现,“可以证明这样的核晕暗物质分布确实是真实的。”
这一研究成果对于揭示早期宇宙和超大质量黑洞的形成无疑具有重要意义。研究团队还表示,将通过进一步研究深化对早期宇宙超大质量黑洞形成过程的探索,通过天文观测了解银河系和其他星系,中心是否存在如此致密的暗物质核心。
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