超大质量的黑洞是怎么变得如此巨大而粗笨的？科学家们依然不知道
一位艺术家是这样描绘超大质量黑洞的图
活动星系是世界中迄今为止最亮堂的物体，它们由坐落其间心地带的巨大黑洞驱动着。可是寻觅这些巨型黑洞的来源关于天文学家来说是极富挑战性的作业。新的调查成果又再次强调了这种困难的存在。
尽管仿真技术发现黑洞应该是在世界前期快速生长起来的，可是当天文学家回溯曩昔的时分，他们没能发现更多相关的结构和依据。直到现在，天文学家们仍在探究，针对黑洞生长的新研讨也在持续打开。
巨型黑洞的构成
让咱们回到曩昔。世界中最大的黑洞自身便是一个弥天大谎，其质量比太阳还要大数百万乃至数十亿倍。为了到达这难以想象的尺度，他们会耗费相当于数十亿年来一切气体总量的东西，不断地用落入它们引力范围内的这些东西来强壮自己。
可是这些超大质量黑洞的起点肯定是比均匀值还要大的，在他们成为“世界胖子”的道路上，这给他们供给了抢跑的时机。咱们现在还不确认是什么导致了世界中的超大质量黑洞，可是关于这样的一个问题，有两种不同的学派提出了自己的主意。
其间一种观点是，当第一代恒星呈现在世界中的时分，超大质量黑洞也随之呈现了。这些恒星是由纯氢和氦（因为在那时没有更重的元素）组成的，他们体积巨大，或许是太阳尺度的几百倍。他们在泰坦尼克号超新星迸发中快速生长、快速逝世，留下了爆破的中心物质---第一个黑洞。
另一种观点是，或许第一个最大的黑洞历来都不是恒星。取而代之的，或许当气体云变得不稳定并彼此磕碰之时，才构成了这样的物体。这就解说了为什么巨型黑洞在世界的前史中呈现如此之早、以及他们是怎么生长得如此敏捷并变得如此巨大这一出题。
荣耀之光
无论怎么，今日这巨物早在世界诞生初期就现已萌发，在它不到十亿岁的时分。可是，以这些物质刚诞生时的巨细，它们依然需求不断扩张自己来变成今日这样的庞然大物。计算机所模仿出的恒星、黑洞、星系以及气体在前期世界中的形状标明，这些黑洞生长敏捷，在它们构成的几亿年之内就能到达庞然的形状。
天文学家们知道怎么认出如此胀大的黑洞：喂食黑洞构成活泼星系的心脏。跟着一切气体被塞入黑洞的咽喉中，它缩短并升温到百万度。这些热气发射出的炙热的x光亮堂到使它们能在数十亿光年之外被看到。所以当咱们在天空中看到一个巨大且亮堂的x光源，咱们咱们都知道数万亿吨气体正掉进黑洞之中。
可是尽管科学家们现已在周遭的世界中识别了数十万个活泼星系，咱们也仅仅只在年青的世界中看到了少量。（因为光的传达需求时刻，研讨世界悠远的旮旯相当于在回顾曩昔。）
这便是说，科学家们在极远距离下发现的活泼星系在曩昔是极点强壮的。例如，已知的最远的星系，称为 ULAS J1342+0928，早在世界只要6.9亿岁时就安定存在并具有一个质量为太阳的八亿倍的巨大黑洞。
漆黑深处的探究
尽管这些巨大的活泼星系是壮美的，科学家们真实想要知道的是它们是否是前期世界的典型又或许仅仅非惯例的极点现象。
在最近的研讨中，科学家们标明在前期世界中已知的活泼星系仅仅破例，并不惯例。结合NASA的钱德拉X光天文台的观测和在更长波段的探查，天文学家们可以在广袤的天空中识别出或许在年青的世界中候选的活泼星系。
在对数据进行分类筛查以及排序之后，人们列出了一切超大质量黑洞的名单，一共五个。没错，在人们关于前期世界的整个探究进程中，只发现了五个活泼星系。而且，因为丈量存在不确认性，这些星系或许距离咱们更近，构成也更晚一些。
这些发现好像与超大质量黑洞在世界构成了二十亿年的时分阅历了快速生长期并因此在宽广的距离中变得常见这一模仿相对立。尽管咱们有一些指向，但它们看上去更像是超大质量黑洞典型的构成进程中难以想象的一站。
那么咱们怎样才能从前期世界的萌发中窥探到今日的巨大黑洞呢？眼下，这个范畴依然笼罩着奥秘的面纱，未曾揭开。
这项研讨的预印本宣布在arXi上，并终究在《天体物理学杂志》上宣布出书。
相关常识
超大质量黑洞(SMBH或SBH)是最大的黑洞品种，包含了相当于几十万到几十亿倍太阳质量的物质。黑洞是一类阅历了引力坍缩的世界物质，留下一个球状区域，任何物质都不能从中逃脱，乃至是光。观测依据标明，简直一切大星系都含有一个超大质量黑洞，坐落星系中心。在银河系中，超大质量黑洞与人马臂A*在星系中心中的方位相似。星际气体在超大质量黑洞上吸积的进程便是类星体和其他品种的活泼星系核发生能量的进程。
这是第一张直接拍摄到的超大质量黑洞的印象，坐落梅西埃87号星系中心。它显现了一个加热的吸积环，以350AU的均匀距离绕着物体环行。比海王星绕太阳运动的轨迹大十倍。漆黑中心是事情视界及其暗影。
作者：Paul Sutter
FY：Astronomical volunteer team
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