新的研究表明,在大爆炸期間創建的最初的黑洞可能在宇宙第一顆恆星的形成中發揮了重要作用。調查結果可以幫助欣賞多少原始的黑洞像黑暗的候選人,這是宇宙中最神秘的“事物”。
但是,研究團隊尚不確定這些黑洞是否通過跟踪恆星本地人的主題,或者他們是否採取行動打印出恆星,從而充當“宇宙助產士”的形成!
原始黑洞的作用在形成SO的“人口III(Pop III)恆星”(第一代恆星的混亂名稱)中所起的作用都取決於那些測量這些原始黑色假設孔的人。
加利福尼亞大學聖克魯斯分校(UCSC)的團隊成員告訴Space.com:“我們已經調查了主要的黑洞 – 本來可以在早期宇宙中形成的古代黑洞 – 可能會影響第一批恆星的誕生。” “使用高級計算機模擬,我們發現,根據它們的質量和豐度,這些黑洞可以加快或延遲第一顆恆星的形成。”
Profumo補充說,在某些情況下,原始黑洞可能充當“宇宙種子”,有助於物質比預期的早聚集在一起。但是,在其他情況下,Profumo及其同事發現這些黑洞可能會破裂氣體雲,從而阻止恆星立即形成。
原始黑洞:恆星形成中的震驚還是敵人?
最初的黑洞被認為是由於早期宇宙中物質的密度波動而形成的。這與所謂的恆星黑洞的起源完全不同,後者是當大眾恒星在生命的盡頭在超新星爆炸並爆炸時創建的。
這意味著原始的黑洞不應指望第一代恆星能夠在創造它們之前生存和死亡。同樣,它不會在恆星黑洞存在的原始黑洞中放置相同類型的巨大邊界,因為前者直接從早期的宇宙材料中而不是倒塌的恆星創建,這只能是如此巨大。
但是,由於尚未發現原始的黑洞,因此科學家們對它們的說法還不算太多。
Profumo解釋了原始黑洞如何在恆星的形成中發揮作用。
他說:“原始的黑洞可以用作強大的引力中心。在早期的宇宙中,可以更快地用氣體和暗物質吸引它們,從星系和小恆星的形成。” “這可以解釋我們現在看到的一些最早的星系 – 感謝James Webb(JWST)空間望遠鏡 – 在大爆炸之後,它的形成如此之快地非常快。”
但是,根據團隊模擬,原始黑洞應該具有一定的措施,以在恆星的誕生中發揮積極作用,這些模擬是使用稱為Gizmo的軟件進行的,指導氣體流體動力學和宇宙的初始灰塵。
Profumo說:“要以我們注意到的方式增加恆星的早期形成,黑洞將不得不相當巨大 – 比我們的太陽質量高出大約一千至一萬倍。” “在這些尺寸和正確的數字中,它們會對第一顆恆星形成的速度產生明顯的影響。”
最大的原始黑洞將這樣做,從而導致物質增加密度波動。這將產生最多的暗物質光環,這是這種神秘形式的大量物質,可以在其中大規模組裝恆星和星系。
但是,如果有許多巨大的原始黑洞,則將形成恆星和星系 很快, 因此,不反映我們早期宇宙的外觀。
但是團隊透露,量度比太陽高100倍的起始黑洞不會增加密度的波動。
相反,團隊的模擬表明,如果有足夠的這些原始黑洞,其重力的影響將在大氣雲中產生潮汐力並加熱它們。
這對於恆星的形成是有問題的,因為恆星體在其重力的影響下會積聚氣體和灰塵的寒冷和密集的簇。早期宇宙中的原始黑洞越多,氣體加熱就越多,恆星形成就越震驚。
因此,這種情況確實是金色的。為了幫助形成恆星,原始黑洞的群體和大小必須是“正確的”。
對這些競爭情景的進一步調查可以向科學家介紹有關暗物質的更多信息。
原始黑洞和暗物質
對於科學家來說,暗物質是如此的問題,因為儘管計算了宇宙中約85%的問題,但它仍然有效地看不見。這意味著我們看到的一切 – 星星,行星,衛星,小行星,彗星,彼此等。 -僅佔宇宙中的15%的物品。
科學家可以收集暗物質不是由電子,質子和中子等顆粒組成的,這些顆粒構成了“正常”物質原子,因為這些顆粒與光相互作用,並且任何深色材料都沒有。
這促使粒子搜索超出了粒子物理的標準模型。這種狩獵已經空了的事實使原始的黑洞像黑暗嫌疑犯一樣。
Profumo說:“這項研究告訴我們,如果原始黑洞構成了一些或所有黑暗的問題,那麼它們可能沒有任何措施或有任何數量。” “如果有很多,或者它們非常龐大,那麼在我們看到任何一個之前,它們會使第一顆恆星形成得太早。
“另一方面,如果它們太小且非常豐富,它們可以採取星際形成的方式。這為我們提供了一種新的方法,可以排除某些黑孔場景的暗物質。”
當然,原始黑洞仍然假設。通過停止發現爆炸造成的這些黑洞,天文學家可以找到其他方式來支持團隊在恆星早期形成中的作用理論。
Profumo說:“我們研究的影響將在所謂的宇宙黎明中出現 – 大爆炸後約100到2億年。在我們最極端的情況下,星際形成可以從大爆炸後的1500萬年開始 – 比傳統型號早得多。” “如果像JWST或將來的儀器這樣的望遠鏡可以在宇宙早期找到很多形成很多形成的星系或星星,它將支持這樣的想法,即像原始黑洞這樣的東西可以幫助宇宙結構比平常更快。”
團隊的下一步是超越所有主要黑洞都會採取相同措施的假設。
Profumo說:“大多數理論都表明了群眾的混合,我們希望更現實地對其進行建模。” “我們還計劃改善恆星形成的物理建模,並模擬早期宇宙的更大斑塊,以了解主要黑洞不僅會影響第一批恆星,而且還影響了早期星系的形成。”
團隊研究可以提前在紙情況下作為一個 arxiv