超大質量黑洞也許非來自物質吸積,而是暗物質暈直接塌縮

作者 | 發布日期 2021 年 02 月 28 日 9:35 | 分類 天文 , 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


早期宇宙出現超大質量黑洞的事實至今仍令科學家迷惑,究竟哪裡來的時間讓它們吸收大量物質?最近又有研究指出,超大質量黑洞的形成可能不是來自緩慢吸積過程,而是星系中心高密度區域的暗物質。

在當今星系演化中,一個最大問題就是早期宇宙形成超大質量黑洞的確切方式,根據標準理論,黑洞透過不斷吸收重子物質(組成恆星、行星和所有可見物體的原子和元素)來增長,這是一段漫長過程,照理說不太可能在早期宇宙出現超大質量黑洞,但我們卻在大爆炸後 8 億年內就觀察到超大質量黑洞,科學家對於它們如何迅速發展至這尺寸尚不清楚。

來自拉普拉塔大學(IGFAE)天文學家 Carlos Argüelles 領導的團隊,於是決定往暗物質暈方向研究。

過去也有其他團隊研究指出,早期宇宙超大質量黑洞的形成來自分布在星系外圍的暗物質暈,而 Carlos Argüelles 團隊則認為暗物質暈可能密集聚集成核心,以至於直接坍塌成超大質量黑洞,這速度比其他超大質量黑洞形成機制都要快得多,且還可能顛覆星系演化理論:不需等星系慢慢形成恆星然後以不切實際的吸積率成長,甚至超大質量黑洞會比宿主星系還要更早存在。

不過這個新模型也指出,較小的暗物質暈或許無法達到直接坍縮成黑洞的臨界質量,最後也許就只留下一個帶有暗物質核的較小矮星系,而不是黑洞。

這是科學家第一次證明暗物質暈核心可以和現有宇宙學理論框架相容,且能在當前宇宙生命周期內保持穩定,團隊研究下一步希望可以調查非活躍星系(包括我們的銀河系)的核心,是否可能就是這些密集暗物質暈的宿主。新論文發表在《皇家天文學會月報》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)。

(首圖來源:pixabay

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