科學家：宇宙早期到處都是巨型黑洞！為什麼它們現在都不見了？

黑洞可能是大家最感興趣的天體，最靠近地球的黑洞是麒麟座V616，距離大約2800光年，這個距離遠嗎？從最近的比鄰星4光年來比較，應該是個非常遙遠的距離，但從宇宙的尺度上來看，又是一個非常近的距離！

義大利國家研究所的博士生西爾維亞·貝拉迪塔和他的合作者研究表明，宇宙初期可能充滿了黑洞，而他們很幸運，觀測到了早期宇宙發出的一束耀眼的光芒，使得我們得以窺視到宇宙最初的時刻！

貝拉迪塔和他合作者們發現的有趣事實

在了解發現的有趣事實之前，先來個簡單的鋪墊，因為要解釋為什麼能看到那麼遙遠的一束光，要不然沒法解釋！現代天文學對於黑洞的形成有幾種理論：

• 如何形成黑洞？

一種認為是恆星型黑洞，即超大質量恆星在晚期直接坍縮而成或者在超新星爆發的過程中形成黑洞。

而另一種理論則是宇宙大爆炸時產生的原初黑洞，一般恆星型黑洞不太可能超過太陽質量的幾十倍，但原初黑洞則沒有上限。

還有一種是星雲坍縮成數十萬太陽質量以上的相對論星體，這類天體會因其核心產生正負電子對所造成的徑向擾動而開始出現不穩定狀態，並會直接在沒有形成超新星的情況下坍縮成黑洞

• 黑洞如何成長？

現代天文觀測到的黑洞洞這太陽的數百萬倍，甚至高達數十億倍，顯然在誕生初期黑洞是沒有那麼大的，所以黑洞有一個成長過程：

吸積：黑洞誕生後，如果周圍有其他恆星或者星際塵埃等物質，那麼它會不斷吸積而成長，但速度相對有限，因為在物質掉落黑洞的過程中，會因為壓縮而出現全波段的電磁輻射，如果物質太多，則會形成愛丁頓極限效應，即光輻射會降低吸積速度，從而趨向一種平衡。

合併：黑洞合併是一條捷徑，但並不是小型黑洞能合併，超大質量的黑洞甚至星系合併過程中同時完成，未來的銀河系和仙女星系在合併後中心的黑洞也有可能合併。

• 黑洞的相對論性噴流

合併的黑洞能產生強大的引力波得以讓我們探知，LIGO發現的第一個引力波事件就是雙黑洞合併，但在沒有引力波事件發生時我們就沒法觀測了？

並不是，黑洞在吸積物質時會產生強大的全波段電磁輻射，比如X射線和伽瑪射線，以及可見光和低頻電磁輻射，2019年4月10日對M87星系中央的黑洞成像用的就是毫米波（電磁波段），不過想要看到宇宙誕生初期黑洞吸積物質的光芒，那就沒轍了？

也不是，因為黑洞在吸積物質時會在自轉盤面的垂直中心向兩側延伸出一條相對論性噴流，一般認為相對論性噴流的直接成因是中心天體吸積盤表面的磁場沿著星體自轉軸的方向扭曲並向外發射形成，相對性噴流是超新星爆發，黑洞吸積中的伽瑪射線暴主要成因，這些噴出的粒子速度是宇宙中最快的速度之一。

這種伽馬射線爆發非常強，假如參宿四爆發因為距離640光年地球不會有任何問題，但如果相對性噴流對著地球，那麼可能會導致地球文明毀滅，不過可以放心的是參宿四的自轉軸角度和地球方向差得遠了。

• 貝拉迪塔和他合作者們的發現

他們觀測到了從遙遠宇宙傳達到地球一束強烈光芒，根據推測這種極有可能來自宇宙大爆炸後的第一批恆星時期的光子，是早期宇宙中黑洞正在大量吞噬物質的相對論性噴流，根據這種噴流的特性，它的角度非常狹窄，簡單的說，如果有一束噴流對著地球，那麼在宇宙中就有千千萬萬束噴流，每一束噴流後都代表了一個巨型甚至超巨型黑洞。

那麼多超巨型黑洞都去哪了？

這正是要解答的問題，但問題其實也不難回答，因為在宇宙誕生9億年時候整個宇宙大小大遠沒有現在大，簡單的說就像一調羹糖倒入了池塘，它們儘管都還在，但卻嘗不出任何味道了！

哈勃拍攝的133億光年外的星系，每一個星系中都至少有一個超級黑洞

但它們並未消失，也未稀釋，甚至現在我們都可以一個個將它們數出來，因為每一個超大黑洞都成了星系的中心，比如銀河系中心的Sgr A*黑洞是太陽的400萬倍，M87*黑洞是太陽的65億倍，當前觀測到宇宙最大的兩個黑洞是：

• TON 618：位於獵犬座靠近銀道坐標北極的極度扭曲並擁有極高亮度的類星體

• S5 0014+81：位於仙王座高緯度地區靠近北天赤道極的耀變體（一種擁有高能量和變化特徵的類星體）

宇宙歷史1

宇宙歷史2

宇宙歷史3

當年在池塘裡遊泳的小屁孩現在都成了一個個星系中心的頂梁柱，沒有黑洞強大的引力支持，星系根本無法形成，所以當各位觀測深空天體（很多都是星系，比如M31）時請不要忘記YY一下那中心巨大的黑洞。