顛覆傳統(tǒng)理論，黑洞成恒星誕生與星系形成助推器
黑洞和星系哪個先出現(xiàn)？傳統(tǒng)觀點認為，黑洞是在第一批恒星和星系出現(xiàn)后形成的。然而，美國約翰斯·霍普金斯大學(xué)通過對詹姆斯·韋布太空望遠鏡數(shù)據(jù)進行分析發(fā)現(xiàn)，黑洞不僅存在于宇宙之初，而且還是新恒星誕生和星系形成的“助推器”。這些新見解顛覆了關(guān)于黑洞如何塑造宇宙的理論。相關(guān)論文發(fā)表在最新的《天體物理學(xué)雜志快報》上。
早期宇宙中超大質(zhì)量黑洞產(chǎn)生的磁場（藝術(shù)圖），顯示了等離子體湍流流出，有助于將附近的氣體云變成恒星。新發(fā)現(xiàn)表明，這個過程可能是宇宙最初5000萬年恒星形成加速的原因。
圖片來源：羅伯托·莫拉爾·坎達諾薩/約翰斯·霍普金斯大學(xué)
經(jīng)典理論認為，黑洞是在超大質(zhì)量恒星坍塌后形成的，而星系是在第一批恒星照亮黑暗的早期宇宙后形成。但此次的新分析表明，在最初的1億年里，黑洞和星系共存并影響了彼此的命運。黑洞可能在宇宙誕生后的頭5000萬年里戲劇性地加速了新恒星的誕生，而這在宇宙138億年的歷史中只是一個短暫的時期。
論文主要作者、物理學(xué)和天文學(xué)教授約瑟夫·希爾克說，如果把宇宙整個歷史比作一年的12個月，那么這些年就像1月份的頭幾天。
研究認為，黑洞“吹出”的高速外流粉碎了周圍的氣體云，把它們變成恒星，這極大地加快了恒星形成的速度。這就是為什么第一批星系在早期宇宙中通常較小，卻比科學(xué)家預(yù)期要亮得多。
希爾克解釋說，黑洞引力非常強大，任何東西、甚至是光都無法逃脫它們的吸引。由于這種力量，它們會產(chǎn)生強大的磁場，形成劇烈的風(fēng)暴，噴射出等離子體湍流，最終變得像巨大的粒子加速器一樣。
研究團隊預(yù)測，年輕的宇宙有兩個階段。在第一階段，來自黑洞的高速外流加速了恒星的形成；在第二階段，外流速度減慢。希爾克表示，大爆炸后數(shù)億年，由于超大質(zhì)量黑洞磁暴，氣體云坍縮，新恒星的誕生速度遠遠超過了數(shù)十億年后在正常星系中觀察到的速度。恒星的形成之所以放緩，是因為這些強大的外流轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰渴睾愕臓顟B(tài)，減少了星系中形成恒星的氣體。
該團隊預(yù)計，未來的進一步觀測，加上對早期宇宙中恒星和超大質(zhì)量黑洞的更精確計算，將有助于證實他們的推測，并幫助科學(xué)家掌握更多關(guān)于宇宙演化的線索。
（原標題：新研究顛覆傳統(tǒng)星系形成理論：黑洞成恒星誕生與星系形成助推器）
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