研究:超大质量黑洞或可能由坍塌的暗物质晕形成
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发布时间：2022-10-11 15:19
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时间：2023-10-13 12:59
据外媒报道，超大质量黑洞被认为成长缓慢，在数十亿年的时间里它们会从周围吸收物质。但如果是这样的话，它们又是是如何在宇宙诞生初期出现的呢？现在，研究人员提出了一个新的起源故事--黑洞种子是由自我交互的暗物质晕的坍塌产生。
资料图
超大质量黑洞的质量是太阳的数百万或数十亿倍，其潜伏在大多数星系的中心。目前，关于黑洞是如何形成的最被广泛接受的说法是，原始气体的小块坍缩成较小的黑洞“种子”，在数十亿年的时间里，它们跟其他黑洞融合、吞噬恒星、尘埃、气体和任何离得太近的东西。
但最近的发现反驳了这一假设。越来越多的超大质量黑洞在遥远的地方被发现，这表明它们在大爆炸后的几亿年内就已经存在。根据现有的模型，这不足以给它们足够的时间成长到这么大。
又是天文学家提出了其他的说法。最近的一项研究表明，早期的超大质量黑洞实际上是在巨大的原始恒星（质量是太阳的几万倍）变成超新星后产生的。
由加州大学河滨分校(UCR)的研究人员领导的团队在这项最新研究中提出了一个新想法。该想法围绕暗物质建立，这种神秘的物质被认为构成了宇宙中的大部分物质并通过其引力将星系聚集在一起。
传统观念认为暗物质会在宇宙中自然地聚集成晕。UCR团队则指出，在某些情况下，这些暗物质晕最终会变得足够致密，然后在自身引力的作用下坍塌进而形成黑洞种子。
这里的关键在于，在这种情况下，暗物质需要自我作用。研究人员表示，如果暗物质粒子能相互作用，那么坍塌的光晕将会收缩并产生一种粘性从而减慢其旋转速度。最终，这将触发黑洞种子，反过来，它可以通过吸食该地区的常规物质如尘埃和气体来获得快速生长。
这项研究的首席研究员Yu Hai-Bo指出：“我们设想的优势在于，种子黑洞的质量可以非常高，因为它是由暗物质晕坍塌产生。因此，它可以在相对较短的时间尺度内成长为超大质量黑洞。”
虽然自我交互暗物质是快速增长的超大质量黑洞之谜的一个相当方便的解释，但它也存在一些警告。最主要的一个是，最广泛接受的模型认为暗物质不会跟自己相互作用--但这并不是完全不可能的。许多模型确实允许这种相互作用存在，并且天文学家确实已经发现了支持这一观点的证据。
相关研究报告已发表在《Astrophysical Journal Letters》上。
