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磁場(chǎng)助力黑洞生長(zhǎng)

2021-09-29 13:18
科學(xué)之謎 2021年7期
關(guān)鍵詞:銀河系天文學(xué)家星系

我們知道,銀河系中心盤踞著一個(gè)超大質(zhì)量黑洞,其質(zhì)量是太陽質(zhì)量的400萬倍。不僅如此,很多星系的中心都有一個(gè)超級(jí)黑洞,有的達(dá)到太陽質(zhì)量的數(shù)十億倍。但一個(gè)問題是:這些黑洞為什么能長(zhǎng)這么大?因?yàn)榘闯R?guī)方式生長(zhǎng),它們似乎從整個(gè)宇宙誕生到現(xiàn)在,也長(zhǎng)不了這么大。對(duì)于這個(gè)謎,天文學(xué)家終于找到了一點(diǎn)線索。

最近,英國劍橋大學(xué)的一個(gè)小組模擬了銀河系的“逆演化”,就是說,像倒著去播放電影一樣,看看銀河系最初的模樣。模擬進(jìn)行了兩次,一次計(jì)入原始磁場(chǎng)的影響,另一次不計(jì)入原始磁場(chǎng)的影響。他們想看看在兩種條件下,銀河系最初的模樣有什么不同。

他們發(fā)現(xiàn),計(jì)入原始磁場(chǎng)時(shí)與沒計(jì)入磁場(chǎng)時(shí)相比,模擬出來的銀河系體積縮小了近30%。這說明,原始磁場(chǎng)的影響不可忽略;而且這個(gè)結(jié)果意味著,原始磁場(chǎng)讓早期的銀河系物質(zhì)更加集中;而物質(zhì)更集中,就有更多的物質(zhì)落入黑洞,黑洞自然就能更快地生長(zhǎng)。

過去,天文學(xué)家在用計(jì)算機(jī)模擬星系形成時(shí),通常是不考慮原始磁場(chǎng)的影響的,因?yàn)檫@些磁場(chǎng)都非常微弱;如今他們才知道,磁場(chǎng)在星系演化過程中會(huì)起這么大的作用。磁場(chǎng)不單單加速了超級(jí)黑洞的形成,甚至可能潛在地改變了我們所知道的宇宙的一切。

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