当巨大星系坍塌了

来源 :大科技·科学之谜 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Vilmar
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  几乎每一个大型星系中心都藏着一个超大质量黑洞,它们动辄是太阳质量的数百万倍。这些庞然大物是如何来的,近年来成了天文学上的一个谜。
  按理说,大黑洞应该是由小黑洞长起来的。我们知道,3~4倍以上太阳质量的恒星到了晚年都要坍塌成一个黑洞。这些小黑洞在往后的岁月里,靠吞噬周围的物质会逐渐长大。但天文学家经过计算发现,这些恒星量级的黑洞要在规定时间内长成超大质量黑洞,时间似乎不够。所以,成长为超大质量黑洞的黑洞“种子”应该另有来源。
  曾有人提出一种新颖的建议:恒星能坍塌,为何星系不能坍塌?恒星坍塌形成小黑洞,说不定星系坍塌就形成超大质量黑洞了呢?但恒星如何坍塌我们是了然于胸的,可已经发育成熟的星系(即拥有一颗颗独立恒星的星系)怎么坍塌,这是连建议者自己也说不清楚的。
  最近,美国一位物理学家对此建议做出一个修正:坍塌成超大质量黑洞的也许不是成熟的星系,而是“婴儿”星系。在这种星系里,主要的成分不是一颗颗独立的恒星,而是一些氢原子云。这样星系坍塌就跟恒星坍塌的机制差不多了。
  也许是受了周围星系里新诞生恒星的强烈辐射,这些“婴儿”星系里的氢原子云温度极高,以至于一时难以形成恒星。“婴儿”星系靠自身引力不断吞吃周围的气体云,渐渐形成了一团奇大无比的星云,质量可达太阳的上亿倍。当这团星云冷却之后,一种可能是按常规途径,每一局部的气体云凝聚成一颗颗独立的恒星,这样“婴儿”星系就发育成了成熟星系;但模拟表明,还有另一种可能,即通过规模空前的超新星爆发,整团星云坍塌成单一的黑洞,质量在1万~100万个太阳之间。有这么大的黑洞做种子,超大质量黑洞就不愁长不起来了。
  如果这种猜测属实,那么相当于一个星系质量的星云坍塌,发生超新星爆发,定会留下与众不同的痕迹,应该能被未来的空间望远镜探测到。
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