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天文學家發現早期宇宙大質量黑洞形成的全新機制
早期宇宙如何形成大質量黑洞的謎團﹐似乎逐漸撥雲見日。來自喬治亞理工學院﹑都柏林城市大學等機構組成的科學團隊﹐發現一種促進早期宇宙大質量黑洞形成的全新機制﹕星系外圍無星區的暗物質暈(dark matter halo)。
一個超大質量黑洞如何在資源匱乏的早期宇宙中形成？過去觀點普遍認為﹐超大質量黑洞由星系強烈的輻射點燃﹐然而一般黑洞需等一顆巨大恆星耗盡所有燃料﹑爆炸成超新星後才有機會成形﹐遑論超大質量黑洞要花更長時間吸收更多質量。然而早期宇宙都還在蹣跚學步﹐哪來那麼多恆星餵養黑洞？又如何在大爆炸後僅幾億年時間就形成超大質量黑洞？
2017年底﹐天文學家發現了迄今為止最古老的超大質量黑洞﹐位於類星體ULAS J1342 + 0928中心﹐距離地球約131 億光年﹐質量高達太陽質量8億倍；換句話說﹐它在大爆炸後不到6.9億年時間吃了8億顆太陽。當時的團隊表明﹐一定還有個未知機制參與其中﹐否則無法為這個超大質量黑洞的存在正名。
現在﹐來自喬治亞理工學院(Georgia Tech)﹑都柏林城市大學﹑密西根州立大學﹑加州大學聖地牙哥分校﹑聖地牙哥超級電腦中心(SDSC)的科學團隊﹐找到了一個促使早期宇宙超大質量黑洞形成的全新機制！雖然不確定此機制與彼未知機制是否為同一個﹐有待天文學家後續商榷。
新研究指出﹐當星系快速且暴力聚集時﹐外圍的恆星形成過程反而被打亂﹐由黑洞取而代之迅速增長。那麼這過程的作用機制為何？研究通訊作者﹑喬治亞理工學院天體物理學家John Wise解釋﹐首先依賴星系形成時的大量氣體雲。研究團隊利用Blue Waters超級電腦於2011~2014年期間收集的70TB數據進行模擬﹐發現有10個暗物質暈(環繞在星系外圍)區域應該形成恆星﹐但實際上那裡完全沒有星星﹐僅包含稠密氣體雲。為此﹐團隊再利用Stampede2超級電腦分析其中2個暗物質暈﹐用更高的分辨率探討內部細節。
驚人的是﹐研究人員在這氣體稠密的無星區看見了黑洞形成﹐而不是從附近星系高輻射區域看見。暗物質是宇宙中看不見的關鍵成分﹐在這種新機制中﹐它跟著迅速成長﹑阻止恆星形成﹐John Wise 示﹐同時暗物質也會產生重力﹐當大量氣體受重力吸引落入﹐便轉而形成巨大黑洞。
研究團隊預測﹐這種全新機制將成為未來觀測到超大質量黑洞的起源﹐無論時間點是早期宇宙還是今日；此外﹐研究也告訴我們﹐整個宇宙中的黑洞數量將比我們以前認知的還要多。
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勉強懂了黑洞的形成原因過程
暗物質就很陌生了
反正黑洞這種東西別太靠近我們就是
呵呵 暗物質不是反重力嗎，讓空間造成膨脹，有看沒有懂 話說模型真的很美妙，但通常是錯的，丟下去模擬就知道。
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