宇宙首个超大质量黑洞由星系碰撞合并后形成

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据国外媒体报道，美国俄亥俄州立大学天文学家斯特利奥斯•卡赞特兹迪斯(Stelios Kazantzidis)和同事已经揭开130亿年前宇宙首个超大质量黑洞的形成过程，最新的计算机模拟过程显示，首个超大质量黑洞可能是早期星系碰撞和合并后形成的。这一发现可以让科学家更好的了解暗物质形成宇宙的过程，研究者同时认为，此项研究结果在人类了解宇宙的形成过程的道路上是一个新的里程碑。
卡赞特兹迪斯(Stelios Kazantzidis)和同事在《自然》杂志上阐述了计算机模拟过程，研究者模拟了大爆炸后数十亿年间星系和黑洞的演化过程。
20多年以来，天文学家普遍认为星系进化过程是分层(hierarchically)形成的，即引力使得宇宙中的小物质聚集在一起，这些小物质逐渐形成越来越大的星系结构。
但卡赞特兹迪斯及其研究小组的研究结果打破了这一看法，卡赞特兹迪斯称：“研究结果显示，星系和超大质量黑洞在宇宙中形成的速度非常快。这和之前的宇宙进化是分层形成的观点相违背。"
据悉，研究者对两大原始星系进行了模拟研究，这两大星系形成了围绕在早期宇宙周围的恒星。天文学家认为，宇宙早期的恒星质量比现在的恒星质量大很多，可达太阳质量的300倍。
研究者通过超级计算机对星系的碰撞和合并过程进行了模拟，计算机模拟过程显示，在星系中心的气体和尘埃首先凝结成一个紧密的盘状结构，随后，盘状核变得不稳定，气体和尘埃形成更加密集的“气体云”，最终“催生”出一个超大质量黑洞。
卡赞特兹迪斯说：“这一发现对宇宙学来说意义深远。传统观点认为星系的性质和其中心的黑洞质量是“平行生长”的，从而是密切相关的。这一理论现在应当进行修改，我们最新的超级计算机模拟过程结果显示，黑洞的生长速度要快于星系，因此黑洞并不完全受星系的生长速度所控制，反而可能是星系受制于黑洞的生长速度。”
这项最新发现将有助于天文学家找到神秘的引力波存在的直接证据，依据爱因斯坦的广义相对论，远古星系合并将形成壮观的引力波，所形成的涟漪在时空和太空中的残留部分仍能探测到。
该项研究得到瑞士国家科学基金会的资助。

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