空间天文台锁定超大黑洞种子-搜狐科技

　　

　　星系中心的超大质量黑洞是如何诞生的？一项新的研究表明，这些黑洞很可能是在宇宙早期由超大气体云直接坍缩形成的，不需要经过先形成恒星再等恒星**的中间过程。图片来源：NASA/CXC/M.Weiss

　　利用美国航空航天局（NASA）三大空间天文台观测的数据，天文学家已经找到了迄今最佳的早期宇宙中黑洞种子的证据，它们在随后的日子里应该会成长为超大质量黑洞。

　　研究者综合了NASA的钱德拉X射线天文台（Chandra X-ray Observatory）、哈勃空间望远镜（Hubble Space Telescope）和斯皮策空间望远镜（Spitzer Space Telescope）获取的数据，才辨别出了这些潜在的黑洞种子。

　　“我们的发现，如果得到证实，就能解释这些怪兽级黑洞的诞生过程。”意大利比萨高等师范学校的法比奥·帕斯库奇（Fabio Pacucci）领导了这项研究，他说，“我们找到了证据表明，超大质量黑洞的种子能够直接由巨型气体云坍缩而成，不需要任何中间步骤。”

　　科学家相信几乎每一个大型星系，包括我们的银河系在内，中心处都有一个超大质量黑洞。他们发现，其中一些超大质量黑洞，包含着数百万甚至数十亿倍于太阳的物质，在宇宙大**后不到10亿年就已经形成了。

　　一种理论主张，黑洞的种子通过以下两种方式长大：一是吸收周边的气体，二是合并较小的黑洞。然而，对于那些快速形成的超大质量黑洞来说，这一成长过程太慢了，花费的时间远远超过当时宇宙的年龄。

　　相反，此次的新发现表明，第一批黑洞中有一些是从气体云的坍缩中直接形成的，跳过了其他所有的中间步骤，比如先形成一颗大质量恒星，再等它毁于一场超新星**。

　　同样来自比萨高等师范学校的研究合作者安德烈·费拉拉（Andrea Ferrara）说，“这些（超大质量）黑洞走过了怎样的成长道路，对此一直存在诸多争议。我们的研究表明，问题的答案逐渐归结于这样一个结论——这些黑洞天生庞大，再以正常的速度成长，而非生来瘦小，却以超快的速度成长。”

　　这些科学家通过一种新方法，从钱德拉、哈勃和斯皮策的长时间曝光照片中筛选出黑洞种子的候选者，再将得到的结果与黑洞种子的计算机模型加以比对。

　　研究团队找到了两个疑似目标，极有可能就是黑洞的种子。这两个目标的红外观测数据都与黑洞种子的理论模拟相符，都包含极红的天体，并且都能发出钱德拉可以检测到的X射线。对它们的距离所作的估计表明，它们可能在宇宙年龄还不到10亿年的时候就已经形成了。

　　另一位合作者、意大利国家天体物理研究所的安德烈·格拉齐亚诺（Andrea Grazian）说，“黑洞种子极难发现，确证它们的存在也极其困难。不过，我们认为，我们的研究已经找到了迄今最好的两个疑似目标。”

　　研究团队计划，在X射线和红外线波段对它们作进一步的观测，以检验这些目标是否拥有更多黑洞种子预期会有的属性。未来的天文台，例如NASA的韦布空间望远镜（James Webb Space Telescope）和欧洲特大望远镜（European Extremely Large Telescope），将检测到更遥远和更小的黑洞发出的光亮，从而有助于进来的研究。至于现在，科学家正在构建必要的理论框架来解释未来的观测数据，以期能够发现宇宙中最早的一批黑洞。

　　帕斯库奇说，“作为科学家，现阶段我们还不能说自己的模型就是‘正确的那个’。但我们确信，我们的模型无需不切实际的假设，就能够再现出观测数据。”

　　讨论这些发现的相关论文，将发表在下一期的《皇家天文学会月报》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）上。（编辑：Steed）

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最后修改于2016-05-25 19:54:06 阅读(0)

原标题：空间天文台锁定超大黑洞种子-搜狐科技

关键词：黑洞,超大