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就像地球上曾经有过恐龙那样的庞然大物一样,宇宙中,在几乎每个星系中心都盘踞着一个超级巨兽——超大质量黑洞。它们的质量动辄是太阳质量的几十万到几十亿倍。
可是,我们几乎不知道它们是怎么能长这么大的。因为如果它们是以常见的方式长大的,即先是一颗普通恒星在自身引力的作用下坍缩成一个质量为恒星量级的黑洞,然后在漫长的岁月中,吞噬周围的物质慢慢长大,那么在整个宇宙的年龄里它们也不可能长这么大。
一种合理的想法是,它们是由质量比太阳大几万倍的超大质量恒星坍塌而成的。可是,我们现在既没有发现这样一颗恒星,同样也不知道这样一颗恒星该如何形成。
对于超大质量恒星以什么方式形成,最近美国哥伦比亚大学的小组给出的答案是:频繁的恒星吞并。
他们说,在宇宙早期,当巨大的星云(恒星的前身)破裂成碎片,每块碎片坍缩成为一颗恒星时,就会诞生星团——由一群密集的恒星组成的集团。由于早期的宇宙物质分布要比现在稠密得多,当星云形成星团时,这些恒星是紧挨着的。最大的那颗恒星会落到星团的中央,并吸引其他恒星向它靠近。随着一颗颗恒星撞击中央恒星,中央恒星就会变得越来越大。反过来,它的质量变得越大,引力越强,它就更容易抓住下一颗恒星。如果它一直被轰击,它就会一直长大。
研究小组通过模拟发现,如果中央恒星至少每隔几十万年吞噬一个兄弟姐妹,那么在坍塌成一颗黑洞之前,它可以迅速长到太阳质量的60多万倍。以这样一颗大质量黑洞作为“种子”,足以解释我们今天看到的超大质量黑洞。
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