黑洞新發現 宇宙論可能改寫

狩矢神

科學家今天表示，最早的「超大」黑洞在形成宇宙的「大爆炸」（the Big Bang）發生之後不久便已出現，而這項發現可能重寫星系形成的理論。

一般的黑洞是物質的實體甂甀甄畽，緌綾緉綵它的重力極大，以致於連光線都會被吸收而無法逃脫。

但一般黑洞比起超大黑洞是小巫見大巫漮滸滬滎，漒潳滽漟自從第1個超大黑洞在12年前發現以來，天文學家便做成結論犖犒犗犓，銨閥閩閡認為每個星系，包括太陽系所在的銀河系僚僰僨像，摥搴摽摋在核心都有1個超大黑洞，有些達到太陽的數十億倍之大。

超大黑洞聽起來像是科幻小說的現象，因為它能吞噬任何接近它重力範圍的恆星和行星。

但天體物理學家說，這可能不全然是壞事。黑洞吸進和攪和星際氣體，也可能會是1股創造的力量，有助製造新的星球和太陽系。

這項研究刊登在「自然」（Nature）期刊。研究團隊的領導人之一是
蘇黎世大學（Zurich University）理論物理學教授梅爾（Lucio Mayer）。他表示，在形成宇宙的大爆炸發生之後大約10億年，最早的超大黑洞便已出現。大爆炸發生的時間是在大約140億年前。

這個團隊利用超級電腦製作的模擬狀況顯示，巨大的星系原型互撞，合在一起成為緊密的氣體雲，接著因為重力發生塌陷，最終形成超大黑洞。

根據傳統理論，星系是逐步形成，重力先把小的實體拉在一起，逐步形成較大的結構。但新刊出的論文挑戰這個理論。

論文共同撰寫人俄亥俄州立大學（Ohio StateUniversity）的卡山吉第斯（Stelios Kazantzidis）表示：「我們的結果顯示這些大型結構，包括星系和超大黑洞，在宇宙生成的歷史中很快成形。」

如果確實如此，對宇宙學的影響可能十分深遠。

卡山吉第斯說：「比方說，星系的成份和它中央黑洞的質量同步成長的標準理論就必須修正。」

他說：「我們的模型顯示，黑洞成長速度超過星系本身。因此黑洞可能完全不受星系成長的節制，而是星系受黑洞成長的節制。」

這次電腦模擬是以最近的發現為依據，也就是最早的星系出現的時機與大爆炸發生的時間差，不像原本想像那麼久遠。而且這些星系的恆星大小遠遠超過目前的恆星，可以是太陽的300倍大。

這次模擬也假定合在一起的星系會比過去認知的更小、密度更高。

在新的模型中，合併星系中央的氣體和灰塵濃縮形成緊密的碟狀。

這個碟狀結構趨於不穩，氣體和灰塵進一步收縮，形成密度更高的雲，最終形成超大黑洞。