鄰近星系放射線將促進宇宙早期超級黑洞成長

如圖所示，這是藝術家描繪的鄰近星系釋放強烈放射線將促進宇宙早期超大質量黑洞快速生長。

騰訊太空訊 據美國太空新聞網站報道，最新一項研究表明，鄰近星系噴射的明亮放射線很可能導致早期宇宙超大質量黑洞快速成長。

遠古黑洞的質量是太陽的數百萬至數十億倍，其歷史可追溯至宇宙形成不足10億年的時期，它們的早期存在令科學家迷惑不解，通常科學家認為超大質量黑洞形成需要數十億年時間。

通常超大質量黑洞位於銀河系等多數大型星系中心，一支國際科學家小組使用計算機模擬發現，當鄰近星系明亮放射性加熱超大質量黑洞所在的主星系，將促進超大質量黑洞的快速生長，這一過程阻止恆星的形成。

研究報告合著作者、美國喬治亞理工學院物理學家約翰-懷斯(John Wise)稱，大多數情況下，分子氫將冷卻早期宇宙喧囂的氫、氦等離子，促進恆星和星系形成，然而當一個熱量來源出現，例如：鄰近星系放射線，會摧毀多數分子氫，星系中的氣體無法有效冷卻，最終不會形成新的恆星。這些殘留氣體、灰塵和未誕生的恆星物質最終崩潰形成一個超大質量黑洞。

雖然超大質量黑洞形成於大型恆星死亡——這一事件也叫做超新星爆炸，被認為會持續數十億年時間。目前，這項最新研究有助於解釋早期宇宙有多少個超大質量黑洞快速形成。

研究報告另一位合著作者、美國哥倫比亞大學天文學教授佐爾坦-海曼(Zoltan Haiman)說：「星系崩潰和形成數百萬倍太陽質量的黑洞需要10萬年時間，這在宇宙時間等級是非常短暫的，模擬實驗表明數億年之後，它們將形成10億倍太陽質量的超大質量黑洞，其增長速度遠超出科學家的預期。」

最初科學家認為，這種情況下的鄰近星系質量至少是太陽的1億倍以上，並釋放大量放射性阻止恆星形成。然而最新模擬實驗表明，鄰近星系質量比預期的更小，事實上鄰近星系的「宜居地帶」不會過熱或者過冷。如果鄰近星系過於接近，之後放射線將開始「蒸發」氣體雲，使其崩潰形成一個超大質量黑洞，另一方面，如果鄰近星系太遙遠，放射線將不強無法摧毀大量氫分子，同時，氣體和灰塵將冷卻並形成恆星，而不是形成一個超大質量黑洞。

研究人員使用美國宇航局詹姆斯-韋伯太空望遠鏡，能夠深入研究此類超大質量黑洞的崩潰，以及哪種類型星系形成在超大質量黑洞「種子」周圍。研究報告負責人、愛爾蘭都柏林城市大學博士後研究生約翰-里根(John Regan)說：「理解超大質量黑洞形成過程將有助於我們揭曉銀河系等大型星系是如何形成和進化，以及揭曉我們生命的宇宙空間狀況。」目前，這項最新研究報告發表在近期出版的《自然天文學》雜誌上。（悠悠/編譯）

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