證據(jù)表明黑洞是宇宙秩序建筑師 _黑洞

證據(jù)表明黑洞是宇宙秩序建筑師
一直以來，黑洞在宇宙中因具有湮滅一切的力量而聞名。其實(shí)黑洞也具有“創(chuàng)造的力量”，有證據(jù)表明：黑洞給大爆炸后產(chǎn)生的雜亂物質(zhì)帶去了秩序，是名副其實(shí)的宇宙秩序建筑師。
一直以來，黑洞就被認(rèn)為是破壞的代言人，被科學(xué)家歸于星系或恒星副產(chǎn)品的名號下。但是現(xiàn)在，科學(xué)家們正在重新調(diào)整思路。科學(xué)家認(rèn)為，黑洞的新身份具有“創(chuàng)造的力量”，在大爆炸不久之后就產(chǎn)生了。來自佩恩州的天體物理學(xué)家李悅新表示：“我們認(rèn)為，黑洞在創(chuàng)造宇宙現(xiàn)今結(jié)構(gòu)中扮演著本質(zhì)性的作用。
過去，科學(xué)家認(rèn)為黑洞是宇宙中扭曲了的時空區(qū)域，但是在2009年8月，來自斯坦福大學(xué)科維理粒子天體物理學(xué)和宇宙學(xué)研究機(jī)構(gòu)的研究人員在超級計算機(jī)上對宇宙早期的情景進(jìn)行了模擬，并描繪出了早期黑洞旖旎的景象，真實(shí)的展現(xiàn)了黑洞是如何扮演宇宙秩序建筑師角色的。
早期黑洞來自于類星體。類星體，即宇宙中第一批產(chǎn)生的恒星在宇宙大爆炸2億年后產(chǎn)生。類星體的質(zhì)量大概有太陽的100倍。這些類星體燃燒十分激烈，僅僅在幾百萬年的時間里就耗光了氫燃料。由于沒有足夠的氫燃料產(chǎn)生能量來和類星體內(nèi)部自身的拉力相抗衡，于是這些類星體就開始坍塌，直到星體的質(zhì)量被壓縮到一個無限的奇點(diǎn)上。
第一代黑洞和我們現(xiàn)今在星系中心觀測到的黑洞相比顯得十分微小。第一代黑洞的增長十分緩慢，由于類星體激烈的燃燒吹走了附近的氣體，因此黑洞沒有可以吸入的物質(zhì) 。第一代黑洞在將近2億年里的時間里只增長了1%的體積。然而，這些早期黑洞在控制恒星形成上卻起到了重要作用：物質(zhì)在落入黑洞時產(chǎn)生的輻射能把周圍的氣團(tuán)加熱到2760攝氏度。在這樣的溫度下，氣體很難凝聚，合并。科維里研究計劃領(lǐng)頭作者馬賽羅·阿爾瓦瑞茲(Marcelo Alvarez) 表示：“在這樣的氣體中，恒星很難形成。”
2007年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個大爆炸8400萬年后產(chǎn)生的黑洞。該黑洞的質(zhì)量是太陽質(zhì)量的十億倍，是迄今為止科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的最早，距離最遠(yuǎn)的黑洞(黑洞本身是看不見的，科學(xué)家可以通過觀測落入黑洞前被加熱的氣體來觀測黑洞) 。2009年9月份，一個研究小組稱在該黑洞周邊發(fā)現(xiàn)了一個巨大的，正在形成中的星系。這個發(fā)現(xiàn)給人們帶來了疑惑。宇宙大爆炸4000萬年后，宇宙中充滿了分散的星體，以及小型黑洞。然而，僅僅在5000萬年后，各星系中就嵌入了巨大的黑洞，變化為何會如此之快？
研究表明，早期黑洞被一圈看不見的高密度物質(zhì)環(huán)封在了內(nèi)部，這些物質(zhì)的質(zhì)量比黑洞本身還要大上數(shù)十倍，甚至是數(shù)千倍。黑洞和高密度物質(zhì)構(gòu)成了原星系，原星系后來則發(fā)展出了我們今天知道的星系團(tuán) 。在原星系高頻率，激烈的塌縮中，包裹在內(nèi)部的黑洞通過合并，或是吸入新物質(zhì)經(jīng)歷了急劇的增長。在8000萬年的時間里，一顆太陽質(zhì)量100倍大小的黑洞演化為了一顆太陽質(zhì)量十億倍大小的黑洞，在密度更高一些的區(qū)域，這個增長可能更快。
李的電腦模擬顯示，在這個過程中，黑洞開始變得能和恒星友好相處。合并的原星系產(chǎn)生的沖擊波壓縮了大片的氣團(tuán)，這樣大范圍的恒星誕生開始了——即便在曾經(jīng)是黑洞輻射范圍內(nèi)的區(qū)域，在極短的時間內(nèi)，黑洞就完成了由光線終結(jié)者到能孕育新恒星的超質(zhì)量星系的轉(zhuǎn)變。
2009年4月份，李悅新的一名同事發(fā)現(xiàn)了一顆爆炸中恒星產(chǎn)生的能量爆發(fā) ，這很可能是宇宙誕生6300萬年后一顆類星體在坍縮形成黑洞過程中產(chǎn)生的能量爆發(fā) 。哈勃后繼者、詹姆士·韋伯空間望遠(yuǎn)鏡(James Webb Space Telescope)將于2014年開啟，以完成對宇宙更深地方的觀察。
很快，天文學(xué)家就能對宇宙早期進(jìn)行直接觀測了。那時，黑洞在宇宙中十分重要，能給大爆炸后產(chǎn)生的無形無序帶來秩序。
【證據(jù)表明黑洞是宇宙秩序建筑師】
騰訊科技(編譯/嘟嘟)