大爆炸后不久的超大质量黑洞是如何播种的

它们比我们的太阳大数十亿倍：正如最近观察到的那样，当现在已有140亿年历史的宇宙“正好”存在8亿年历史时，怎么可能已经存在超大质量黑洞?对于天体物理学家来说，在如此短的时间内形成这些宇宙怪物真是科学上的头疼事，这对目前有关这些天体发育的知识提出了重要的问题。

SISSA博士最近在《天体物理学杂志》上发表了一篇文章。学生Lumen Boco和他的主管Andrea Lapi，为棘手的问题提供了可能的解释。得益于的里雅斯特的科学家们对原始模型的理论解释，这项研究提出了在超大质量黑洞发展初期的非常快速的形成过程，直到现在为止认为这些速度较慢。从数学上证明了它们存在于年轻的宇宙中的可能性，研究结果使它们生长所需的时间与宇宙年龄所施加的限制相协调。借助未来的引力波检测器(即爱因斯坦望远镜和LISA)，该理论可以得到充分验证，但是也可以使用当前的高级LIGO /处女座系统在几个基本方面进行测试。

生长在星系中心的宇宙怪物

科学家们以一项著名的观测证据开始了他们的研究：超大质量黑洞的生长发生在星系的中心区域，这是当前椭圆形星系的祖先，该星系的气体含量很高，并且其中的恒星形成是非常激烈。“最大的恒星生活时间很短，很快就会演变成恒星黑洞，其大小相当于几十个太阳质量;它们很小，但在这些星系中却形成了许多。”Boco和Lapi解释说，包围它们的密集气体具有非常强大的动态摩擦确定性作用，使它们非常迅速地迁移到银河系的中心。到达中心区域的大量黑洞中的大多数会合并，从而形成超大质量的黑洞种子。

博科和拉皮继续说道：“根据古典理论，一个超大质量的黑洞生长在一个银河系的中心，捕获了周围的物质，主要是气体，使其自身“生长”，最后以与其质量成比例的节奏吞噬了它。因此，在黑洞发展的初期，当黑洞的质量较小时，其生长非常缓慢，根据计算，达到所观察到的质量的程度是黑洞质量的数十亿倍。太阳，将需要很长的时间，甚至比年轻的宇宙年龄还大。”然而，他们的研究表明，事情的发展可能比这快得多。