新研究表明暗物质可能形成超大质量黑洞

人民日报欧洲网编译报道，一项新的理论研究提出了一种由暗物质产生超大质量黑洞的假设。研究人员发现，与传统理论中黑洞形成所需的“正常”物质不同，超大质量黑洞可以直接由星系中心高密度区域的暗物质形成。该研究结果对早期宇宙的发展具有关键意义，这一新观点发表在了《皇家天文学会月刊》上。

宇宙最初形成超大质量黑洞的确切方式一直是当今星系演化研究中的最大课题之一。早在“大爆炸”发生后的8亿年，就已经观察到超大质量黑洞，但它们是如何迅速生长的？目前尚无法解释。

目前广泛认可的超大质量黑洞形成理论模型是：正常的已知物质（包括组成恒星、行星和所有可见物体的原子和元素）在重力作用下坍塌形成初始黑洞，然后随着时间的推移，黑洞吞噬的物质越来越多质量不断增长。但是，这项新的研究表明，由暗物质形成的稳定的超大质量黑洞在银河系中心是可能存在的。一开始，它是被稀释的暗物质晕圈包围的致密球体，当这些暗物质因重力因素慢慢的集中在一起，一旦达到了临界阈值，它们也可能坍塌成超大质量黑洞。

根据该理论模型，将比其他的超大质量黑洞的形成理论发生得快的多，使早期宇宙中的超大质量黑洞在它们所处的星系产生之前就出现了，这也解释了为何超大质量黑洞为何总是位于所在星系的中心。

研究人员说：“这个新理论可以完美的解释早期宇宙中超大质量黑洞如何自然形成的，而无需先经过恒星形成然后坍塌或者其他任何不切实际的物质积聚产生的古老黑洞。”

新理论的另一个有趣的结果是，对于较小的暗物质光环，例如围绕某些较小星系的暗物质，因为星系的总质量不够大而无法达到坍塌成黑洞的临界点，这造成的结果是，可能会留下带有中心暗物质核而不是预期的黑洞的较小的星系。这样的暗物质核仍然可以模仿常规星系中心黑洞的引力特征，而暗物质的外晕也可以理解为观测到的小星系的旋转轴。

研究人员补充说：“该模型显示了暗物质光环如何在小星系中心聚集，这可能在解释超大质量黑洞的形成中起着至关重要的作用。”

“这是我们第一次证明暗物质分布确实可以形成宇宙的框架，并且在宇宙的整个生命周期中都保持稳定。”

研究人员希望，下一步的研究将为我们的宇宙形成之初的超大质量黑洞的出现提供更多的信息，并希望研究非活动星系的中心（包括我们自己的银河系）是否可能成为这些密集暗星的宿主。