早期宇宙中的超大质量黑洞的形成得到了解释

早期宇宙中的超大质量黑洞的形成得到了解释

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近日，加州大学洛杉矶分校的天体物理学家对早期宇宙中如何形成超大质量黑洞提出了新的解释，这是使用詹姆斯·韦伯太空望远镜发现的。该研究发表在《物理评论快报》杂志上。

研究人员发现，暗物质可能在超大质量黑洞的形成中发挥关键作用。暗物质通过阻止氢快速冷却，使重力将其压缩成足够大且密度大的云，从而塌陷成黑洞。这个过程可以解释宇宙早期质量数百万甚至数十亿太阳质量的黑洞的存在。

科学家开发了一种特殊的算法来模拟气体云演化的各种场景。在计算过程中发现，额外的辐射能够破坏氢分子，从而阻止气体云的快速冷却。这种辐射可能是由暗物质粒子的衰变产生的，暗物质粒子的衰变影响了超大质量黑洞的形成。

研究结果表明，暗物质粒子衰变产生的辐射有助于防止大气体云分裂成小结构，但仍保持足够大以形成黑洞。这个过程可能比传统的气体和恒星吸积情况发生得快得多，从而允许在早期宇宙中形成超大质量黑洞。

这项研究的结果解释了为什么如此巨大的物体可以在宇宙演化的早期阶段被探测到，当时宇宙的年龄只有几亿年。作者认为，这一发现可能是揭示暗物质本质及其对宇宙演化影响的重要一步。