宇宙如何充滿光

大爆炸之後不久，宇宙就完全變黑了。創造宇宙的這個強烈事件攪動大量炙熱、濃厚的氣體，以至於光線完全被困住了。更久之後，也許是十億年之後，宇宙膨脹，變得更加透明，最終充滿了星系、行星、恆星以及其他發出可見光的天體。這就是我們今天所知的宇宙。

宇宙如何從黑暗年代變為更為清晰充滿光的狀態仍然是個謎。

在一項新研究中，愛荷華大學的研究者提出了一個理論。他們認為位於星系中心的黑洞極其猛烈地拋射出物質，以至於噴射出的材料刺穿了周圍的霧霾，使得光線能夠逸出。研究者經過觀測一個紫外線逃逸而出的鄰近星系得出了這個理論。

物理和天文系教授、論文通訊作者Philip Kaaret說道：「這些觀測表明極其明亮的X射線源的存在可能加積了黑洞。有可能黑洞創造的風幫助恆星的電離輻射逃逸。由此，黑洞可能幫助使宇宙變得更為透明。」

Kaaret和他的團隊重點研究了Tol 1247-232星系，這個星系距地6億光年，是僅有的三個發現紫外線從中逃逸而出的星系之一。2016年5月，研究者利用Chandra地球軌道望遠鏡，發現在Tol 1247-232的一個活躍的恆星形成區域，存在一個亮度明暗變化的單X射線源。

該團隊確定那是不同於恆星的天體。

Kaaret說道：「恆星的亮度不會變化。我們的太陽就是個例子。要改變亮度，就必須是個較小的天體，這就將其限制為一個黑洞。」

但一個引力強勁吸入萬物的黑洞怎麼會噴射出物質呢？

沒人確切地知道。畢竟黑洞實在難以研究，部分是因為其巨大的引力使得光線都無法逃逸，另外也是由於它們都位於星系深處。不過最近，天文學家們提出了一種解釋：散逸物質的噴流正接近黑洞加速的轉動能。

想像一個場景，花樣滑冰運動員伸開手臂轉圈。隨著運動員逐漸將手臂收回身體，她就會轉的越來越快。黑洞差不多也是如此：隨著引力將物質吸引回黑洞，黑洞也會像這樣轉得更快。隨著黑洞引力增大，速度也產生能量。

Kaaret說道：「隨著物質落入黑洞，黑洞開始旋轉，快速的旋轉將某部分物質推出。他們產生強烈的風暴，可能為紫外線打開了逃離路線。這可能是早期星系所發生的。」

Kaaret計算進一步研究Tol 1247-232，並發現其他泄漏紫外線的鄰近星系，幫助證實這一理論。

論文原文： https://doi.org/10.1093/mnras/stx1945

來源：煎蛋網

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