它們比我們的太陽大數(shù)十億倍：正如最近觀察到的那樣，當(dāng)現(xiàn)在已有140億年歷史的宇宙“正好”存在8億年歷史時(shí)，怎么可能已經(jīng)存在超大質(zhì)量黑洞?對于天體物理學(xué)家來說，在如此短的時(shí)間內(nèi)形成這些宇宙怪物真是科學(xué)上的頭疼事，這對目前有關(guān)這些天體發(fā)育的知識提出了重要的問題。

SISSA博士最近在《天體物理學(xué)雜志》上發(fā)表了一篇文章。學(xué)生Lumen Boco和他的主管Andrea Lapi，為棘手的問題提供了可能的解釋。得益于的里雅斯特的科學(xué)家們對原始模型的理論解釋，這項(xiàng)研究提出了在超大質(zhì)量黑洞發(fā)展初期的非?？焖俚男纬蛇^程，直到現(xiàn)在為止認(rèn)為這些速度較慢。從數(shù)學(xué)上證明了它們存在于年輕的宇宙中的可能性，研究結(jié)果使它們生長所需的時(shí)間與宇宙年齡所施加的限制相協(xié)調(diào)。借助未來的引力波檢測器(即愛因斯坦望遠(yuǎn)鏡和LISA)，該理論可以得到充分驗(yàn)證，但是也可以使用當(dāng)前的高級LIGO /處女座系統(tǒng)在幾個(gè)基本方面進(jìn)行測試。

生長在星系中心的宇宙怪物

科學(xué)家們以一項(xiàng)著名的觀測證據(jù)開始了他們的研究：超大質(zhì)量黑洞的生長發(fā)生在星系的中心區(qū)域，這是當(dāng)前橢圓形星系的祖先，該星系的氣體含量很高，并且其中的恒星形成是非常激烈。“最大的恒星生活時(shí)間很短，很快就會演變成恒星黑洞，其大小相當(dāng)于幾十個(gè)太陽質(zhì)量;它們很小，但在這些星系中卻形成了許多。”Boco和Lapi解釋說，包圍它們的密集氣體具有非常強(qiáng)大的動態(tài)摩擦確定性作用，使它們非常迅速地遷移到銀河系的中心。到達(dá)中心區(qū)域的大量黑洞中的大多數(shù)會合并，從而形成超大質(zhì)量的黑洞種子。

博科和拉皮繼續(xù)說道：“根據(jù)古典理論，一個(gè)超大質(zhì)量的黑洞生長在一個(gè)銀河系的中心，捕獲了周圍的物質(zhì)，主要是氣體，使其自身“生長”，最后以與其質(zhì)量成比例的節(jié)奏吞噬了它。因此，在黑洞發(fā)展的初期，當(dāng)黑洞的質(zhì)量較小時(shí)，其生長非常緩慢，根據(jù)計(jì)算，達(dá)到所觀察到的質(zhì)量的程度是黑洞質(zhì)量的數(shù)十億倍。太陽，將需要很長的時(shí)間，甚至比年輕的宇宙年齡還大。”然而，他們的研究表明，事情的發(fā)展可能比這快得多。