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黑洞地位被彻底颠覆 本是宇宙秩序建筑师(图)

2010年01月07日07:04腾讯科技编译/嘟嘟我要评论(0)
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[导读]黑洞在宇宙中因具有湮灭一切的力量而闻名。其实黑洞也具有“创造的力量”,有证据表明:黑洞给大爆炸后产生的杂乱物质带去了秩序,是名副其实的宇宙秩序建筑师。

黑洞地位被彻底颠覆 本是宇宙秩序建筑师(图)

科学家认为,黑洞的新身份具有“创造的力量”

腾讯科技讯(编译/嘟嘟)据国外媒体报道,一直以来,黑洞在宇宙中因具有湮灭一切的力量而闻名。其实黑洞也具有“创造的力量”,有证据表明:黑洞给大爆炸后产生的杂乱物质带去了秩序,是名副其实的宇宙秩序建筑师。

一直以来,黑洞就被认为是破坏的代言人,被科学家归于星系或恒星副产品的名号下。但是现在,科学家们正在重新调整思路。科学家认为,黑洞的新身份具有“创造的力量”,在大爆炸不久之后就产生了。来自佩恩州的天体物理学家李悦新表示:“我们认为,黑洞在创造宇宙现今结构中扮演着本质性的作用。

过去,科学家认为黑洞是宇宙中扭曲了的时空区域,但是在2009年8月,来自斯坦福大学科维理粒子天体物理学和宇宙学研究机构的研究人员在超级计算机上对宇宙早期的情景进行了模拟,并描绘出了早期黑洞旖旎的景象,真实的展现了黑洞是如何扮演宇宙秩序建筑师角色的。

早期黑洞来自于类星体。类星体,即宇宙中第一批产生的恒星在宇宙大爆炸2亿年后产生。类星体的质量大概有太阳的100倍。这些类星体燃烧十分激烈,仅仅在几百万年的时间里就耗光了氢燃料。由于没有足够的氢燃料产生能量来和类星体内部自身的拉力相抗衡,于是这些类星体就开始坍塌,直到星体的质量被压缩到一个无限的奇点上。

第一代黑洞和我们现今在星系中心观测到的黑洞相比显得十分微小。第一代黑洞的增长十分缓慢,由于类星体激烈的燃烧吹走了附近的气体,因此黑洞没有可以吸入的物质。第一代黑洞在将近2亿年里的时间里只增长了1%的体积。然而,这些早期黑洞在控制恒星形成上却起到了重要作用:物质在落入黑洞时产生的辐射能把周围的气团加热到2760摄氏度。在这样的温度下,气体很难凝聚,合并。科维里研究计划领头作者马赛罗·阿尔瓦瑞兹(Marcelo Alvarez) 表示:“在这样的气体中,恒星很难形成。”

2007年,科学家发现了一个大爆炸8400万年后产生的黑洞。该黑洞的质量是太阳质量的十亿倍,是迄今为止科学家发现的最早,距离最远的黑洞(黑洞本身是看不见的,科学家可以通过观测落入黑洞前被加热的气体来观测黑洞)。2009年9月份,一个研究小组称在该黑洞周边发现了一个巨大的,正在形成中的星系。这个发现给人们带来了疑惑。宇宙大爆炸4000万年后,宇宙中充满了分散的星体,以及小型黑洞。然而,仅仅在5000万年后,各星系中就嵌入了巨大的黑洞,变化为何会如此之快?

研究表明,早期黑洞被一圈看不见的高密度物质环封在了内部,这些物质的质量比黑洞本身还要大上数十倍,甚至是数千倍。黑洞和高密度物质构成了原星系,原星系后来则发展出了我们今天知道的星系团。在原星系高频率,激烈的塌缩中,包裹在内部的黑洞通过合并,或是吸入新物质经历了急剧的增长。在8000万年的时间里,一颗太阳质量100倍大小的黑洞演化为了一颗太阳质量十亿倍大小的黑洞,在密度更高一些的区域,这个增长可能更快。

李的电脑模拟显示,在这个过程中,黑洞开始变得能和恒星友好相处。合并的原星系产生的冲击波压缩了大片的气团,这样大范围的恒星诞生开始了——即便在曾经是黑洞辐射范围内的区域,在极短的时间内,黑洞就完成了由光线终结者到能孕育新恒星的超质量星系的转变。

2009年4月份,李悦新的一名同事发现了一颗爆炸中恒星产生的能量爆发,这很可能是宇宙诞生6300万年后一颗类星体在坍缩形成黑洞过程中产生的能量爆发。哈勃后继者、詹姆士·韦伯空间望远镜(James Webb Space Telescope)将于2014年开启,以完成对宇宙更深地方的观察。

很快,天文学家就能对宇宙早期进行直接观测了。那时,黑洞在宇宙中十分重要,能给大爆炸后产生的无形无序带来秩序。(嘟嘟)

[责任编辑:joeyjiang]

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