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超巨黑洞（第1页）

超巨黑洞

目前，关于超巨黑洞的形成主要包括两种理论。一种观点认为，它可能是随着星系的诞生一次性产生的。同时也有推测说，超巨黑洞是以质量更小的黑洞为基础形成的，后者就好比是一些“种子”，随着时间的推移进化成了巨型黑洞。其实，这两种观点都不对，超巨黑洞是在宇宙大爆炸之后、星系形成之前一次性诞生的。我们用媒质世界的性质就非常容易解释超巨黑洞的形成问题。

宇宙大爆炸之后，往往会产生无数个大小不同的媒质旋涡场，旋涡场内布满了宇宙尘埃。在小媒质旋涡场中，宇宙尘埃的总质量与媒质的总质量之间存在一个总的媒质引力。这个总引力的方向是指向旋涡中心的，它就是旋涡场内的向心力。另一方面，旋涡场的旋转通常会产生一种离心力。因为小旋涡场的旋转离心力相对较小，在场中的宇宙尘埃的总质量相对较大的情况下，场中的向心力必定大于离心力。最后宇宙尘埃就逐渐向旋涡中心靠拢，并且沉积在旋涡中心处。随着时间的推移，在旋涡中心处积聚的宇宙尘埃会越来越大，同时跟随旋涡场一起旋转，最后也就形成了自转的恒星。

当媒质旋涡场拥有银河系那样大时，场内宇宙尘埃的总质量就是一个十分巨大的数目。它与场内的总媒质之间就容易产生一种巨大的媒质引力——旋涡场的向心力。如果银河系中心旋涡场的旋转速度不够大，那么，由它产生的离心力就不能够抵抗那巨大的向心力。结果，旋涡场中的所有宇宙尘埃都会向银河系中心靠拢，同时逐渐沉积在该中心处，最后必定会形成一个质量拥有银河系般大小的巨大恒星，而不可能形成目前的银河系。

相反，要是银河系中心旋涡场的旋转速度非常大，由它产生的巨大离心力足以抵抗那巨大的向心力，那么，银河系旋涡场内的宇宙尘埃就会围绕银河系中心转动，而不至于沉积到它的中心。银河系内有无数个小媒质旋涡场，它们与旋涡场内的宇宙尘埃结合在一起就可以形成无数个自转恒星。这些恒星都绕银河系中心转动，于是就形成了目前的银河系。而银河系中心旋涡场的高速旋转就会产生超巨黑洞。因此，要先有超巨黑洞而后才有较大的星系。超巨黑洞是在宇宙大爆炸之后、星系形成之前一次性诞生的。

因撕碎和吞食恒星而闻名的超巨黑洞可以向星际空间散布诞生生命所必需的元素，如氢、碳、氧和铁等。借助于“钱德拉”X射线望远镜和XMM-on卫星，美国宾夕法尼亚大学和麻省理工学院的研究人员发现了高速宇宙风，高速宇宙风能够将大量气体从两颗类星体中央刮走（从黑洞获取能量）。研究负责人乔治·恰尔塔斯博士指出，测量的结果显示，在类星体“一生”中被刮走的物质可与10亿颗太阳的质量相当。这些宇宙风也许还会调节黑洞的生长，加速新恒星的诞生。与亚原子粒子流不同，新的粒子流来自吸积圆盘，以前天文学家始终认为，从吸积圆盘向后没有通道。

理论家曾提出，宇宙风会刮走吸积圆盘物质，将重元素撒满星际空间，同时宇宙风还会产生辐射压力。恰尔塔斯博士及其同事观察了类星体APM08279+5255以及PG1115+080，他们对来自黑洞的气体速度以及物质接近黑洞的程度进行了评估，并且获得了首批观察证据，宇宙风将数量可观的碳、氧和铁转移到恒星间和星系际空间，宇宙风的最初速度大约为光速的40％。

美国宾夕法尼亚大学天文学教授斯坦恩·西古尔德逊还有其同事计算出星系中心超巨黑洞吞食恒星和小型黑洞的数量定额，大部分星系在其中心都拥有一些超巨黑洞，一些小型黑洞、中子星及其他天体有时会落入这些黑洞之中。当部分巨大天体非常靠近巨大黑洞时，会发生强烈的引力波辐射，在直接“吞食”之前辐射时间可能会延长数周，而对于超巨黑洞的辐射时间会延长数月乃至数年。

西古尔德逊教授利用计算机模拟查明，每个星系平均100万年发生一次类似的“吞食”事件。但是因为星系数以百万计，所以天文学家就能每年观察到这样的“吞食”事件。另外，引力波辐射本身也是验证爱因斯坦理论的一种方法。

到现在为止还没有人捕捉到过引力波，美国宇航局和欧洲航天局的合作计划“激光太空干涉仪”（LISA）应该可以解决这一问题，西古尔德逊教授的研究正是这一计划的一部分。

三个LISA太空探测器将悬挂在彼此相距480万千米的地方，以非常高的准确度测量彼此之间的距离，在发生强烈引力波辐射时“激光太空干涉仪”之间的距离可以发生微小变化。