黑洞起源有新说？美最新研究结果显示，黑洞或由巨型星系产生

黑洞起源有新说？美最新研究结果显示，黑洞或由巨型星系产生

【Artist’s impression of an active galactic nucleus—a whirling disk of incandescent gas feeding a central supermassive black hole. Credit: ESO/M. Kornmesser】

最新研究表明：“黑洞工厂”可能隐藏在巨型星系的核心?引力波天文学家正在探索黑洞的起源，并在近年来一直不间断的探索巨大银河系的内部运作情况。

2015年，当科学家们首次从碰撞的黑洞中直接检测到引力波时空波纹时，这一结果震惊了一些天文学家。根据以前使用X射线对黑洞进行的研究，许多专家预计，合并中每个黑洞的重量通常约为太阳质量的10倍，但2015年的黑洞合并，双胞胎巨头的重量是太阳的三倍。从那时起，实现这一发现的激光干涉仪引力波天文台（LIGO）一直在发现奇特的大对子。

问题是：它们怎么会变得如此巨大？它们的大部分会在出生后获得一定的容量，因为它们会大量吸收气体和恒星，但是一些理论认为，合并或合并链可能会形成超大质量黑洞的初始种子。但是，在寂寞的太空中进行黑洞配对并不容易，因此，天体物理学家仍然对在什么情况下可以将这些物体聚集在一起感到困惑。

一种新兴的理论认为，LIGO的重量级分子出现在巨大星系的核心附近，在那里剧烈的白炽气体盘旋绕过中心超大质量黑洞。得益于这种无处不在的气体，这些所谓的活动星系核（AGN）可以成为从较小黑洞中建造出大黑洞的工厂。如果是这样的话，诸如LIGO之类的引力波探测器应该能够弄清楚这些肿胀的巨人等级组装的迹象。尽管对于结论性分类而言，总的检测数量仍然太少，但一些研究人员最近指出，AGN促成的两次黑洞融合，具有着诱人的暗示，利用“引力波”－对于研究黑洞还有诞生它的恒星和星系的研究都迈出了重要的一步。

常有的黑洞是由一颗爆炸恒星的残留物产生的，通常会从偏向AGN气体盘平面的轨道开始。每当它们浸入磁盘时，摩擦都会使它们减速并使其路径与磁盘成一条直线。一旦嵌入，不均匀的压力可能会将这些黑洞从最初分散的位置引导到银河系中心黑洞周围的特殊环中，这种诱捕过程类似于在单个恒星周围的尘埃盘中形成行星种子的诱捕过程 。

佛罗里达大学（University of Florida）LIGO合作成员Imre Bartos估计，这些银河“迁移圈套”可以迅速收集成千上万个黑洞，其中许多黑洞将变得足够近，可以配对。然后，残留气体产生的摩擦将促使它们比在空旷的空间中碰撞早1000倍。他说：“他们将被迫合并在一起。”就像“黑洞装配线，我们要在黑洞装配线上一个接一个地添加。”

多数宇宙的黑洞合并被认为是质量适中的恒星双星（出生，生活和死亡在一起的恒星对联）之间的一次性结局。但是，如果AGN磁盘确实在拉开由小孔构成的大黑洞，那么该种群最终应该从重力波观测中以两种方式脱颖而出。然而，最近的数据可能使这一简单情况复杂化。