超級質量黑洞(SMBH)很難解釋。這些巨大的奇異性被認為是每個大星系的中心(我們的銀河係都有一個),但是那裡的存在有時不容易解釋。
據我們所知,當巨星倒塌時,黑洞形成。但是這種解釋並不符合所有證據。
恆星崩潰的假設在解釋大多數黑洞方面做得很好。在這一假設中,一顆恆星的巨大比太陽的巨大巨大的量開始在其生命即將結束之後耗盡。由於恆星的向外壓力核融合是支持其自身質量的內向重力的原因,當燃料用完時,必須給出一些東西。
這顆星星經歷了超諾夫爆炸,然後自身崩潰。剩下的就是黑洞。天體物理學家認為SMBHS以這種方式開始,並通過基本上在其他物質上“餵食”成長為其巨大的大小。他們的大小膨脹,坐在重力的中心,就像蜘蛛在其網絡中間發胖一樣。
該解釋的問題在於需要很長時間才能實現。
(ESO/L。CALF/CC BY 4.0)
圖像:這位藝術家的印象顯示了一個超級質量黑洞的周圍環境,這是許多星系中心發現的典型的。黑洞本身被一個非常熱的材料的出色積聚盤包圍,更進一步,還有一個塵土飛揚的圓環。在黑洞的桿子上也經常有高速噴射的材料噴射,可以將巨大的距離擴展到太空。
科學家在宇宙中觀察到了古老的SMBH。今年三月一群天文學家宣布了這一發現在83個如此古老的SMBH中,他們無視我們的理解。
2017年天文學家發現一個8億太陽質量黑洞,僅在6.9億年之後就完全形成大霹靂。他們在宇宙的早期就出現了,在有時間成長為超級質量的形式之前。
這些SMBH中的許多比太陽的數十億倍。它們處於如此高的紅移狀態,以至於它們在大爆炸後的頭800萬年內必須成立。
但這對於恆星爆發模型還不足以解釋它們。天體物理學家面臨的問題是,這些黑洞在這麼少的時間內如何變得如此之大?
加拿大安大略省西部大學的一對研究人員認為他們已經弄清楚了。他們有一個新的假設,稱為“直接崩潰”,解釋了這些令人難以置信的古老SMBH。
他們的論文標題為“在直接崩潰的情況下,超大質量黑洞的質量功能”並發表在天體物理日記信。
作者是Shantanu Basu和Arpan Das。巴蘇(Basu)是恆星形成和原球磁盤進化的早期階段的公認專家。他還是西部大學的天文學教授。 DAS也來自西方的物理與天文學系。
他們的直接崩潰假設說,古老的超級質量黑洞在很短的時間內很快形成。然後突然,他們停止了成長。
他們開發了一種新的數學模型來解釋這些快速形成的古老黑洞。他們說愛丁頓極限這是恆星的外向輻射力與內向引力力之間的平衡,起著作用。
在這些直截了當的黑洞中,愛丁頓的限制調節了群眾的增長,研究人員說,這些古老的黑洞甚至可以超過少量的限制,在他們所說的超級 - 埃德丁頓積聚中。然後,由於其他恆星和黑洞產生的輻射,它們的產量停止了。
“超級質量黑洞只有很短的時間,他們能夠快速生長,然後在某個時候,由於其他黑洞和星星創造的宇宙中的所有輻射,它們的產量都停止了,”巴蘇在一個中解釋新聞稿。 “這是直接崩潰的情況。”
巴蘇說:“這是間接的觀察證據,表明黑洞起源於直接收穫,而不是來自恆星殘留物。”
這個新的假設為天文學中的一個棘手問題提供了有效的解釋。巴蘇(Basu)認為,這些新結果可以與未來的觀察結果一起使用,以推斷我們宇宙中早期存在的極為巨大黑洞的形成歷史。