远古黑洞在宇宙婴儿期突破了宇宙速度极限,成长为“不可能”的巨人

新的模拟表明,第一个小黑洞可能会迅速吞噬气体和气球。

来源:ZME科学

天文学家使用詹姆斯·韦伯太空望远镜发现了超大质量黑洞——质量达到太阳数百万倍的物体——当时宇宙还处于婴儿期。它们怎么长得这么大、这么快?

《自然天文学》上的一项新研究认为,早期宇宙可能比许多研究人员想象的更容易,因为它把年轻的星系变成了新生小型黑洞的混乱饲养场。

“我们发现,早期宇宙中存在的混乱条件引发了早期较小的黑洞,在吞噬周围物质的疯狂进食之后,成长为我们后来看到的超大质量黑洞,”爱尔兰梅努斯大学的博士生达克萨尔·梅塔(Daxal Mehta)在一份声明中说。

梅塔和他的同事通过对第一个星系进行异常清晰的计算机模拟得出了这个结论。在这些数字宇宙中,黑洞最初是第一代恒星的残余物,有时会膨胀到太阳质量的大约一万倍。

“我们利用最先进的计算机模拟发现,第一代黑洞——大爆炸后几亿年诞生的黑洞——增长得令人难以置信,大小是太阳的数万倍,”梅塔补充道。

这并不意味着每个早期黑洞都会变成泰坦。但研究表明,数量惊人的人可能已经做好了这样做的准备——只要他们降落在正确的宇宙附近。

黑洞苗圃

当气体落向黑洞时,它会升温并发光。如果辉光变得足够强烈,它可以将进入的气体推开。天文学家将这个平衡点称为爱丁顿极限,几十年来它一直被视为黑洞生长的宇宙速度极限。

梅努斯团队专注于“光种子”黑洞。这些是第一批恒星死亡时诞生的小型黑洞。在许多情况下,这些种子从中等质量开始,然后必须长时间稳定地进食才能达到超大质量。

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