科学家认为宇宙早期超大质量黑洞可能在暗物质帮助下形成

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芝加哥大学和加州大学河滨分校的科学家们提出了一个令人惊讶的理论，来解释在宇宙早期形成神秘的超大质量黑洞，这些黑洞可能是在暗物质的帮助下形成的。他们将天体物理学中的两个伟大的谜团，即早期超大质量黑洞和暗物质非常巧妙地联系在一起。

在宇宙的早期，可见物质是以气体粒子云的形式存在的，这些气体粒子将成长为更密集的物体，如恒星和星系。这些云可能会坍塌并形成一个种子黑洞，即超大质量黑洞的婴儿阶段。然而，科学家们说，在这种情况下，如果种子以正常速度进食，它将没有足够时间成长为早期宇宙中观察到的最大规模黑洞。

但是在这些云层中的普通物质旁边有一个暗物质的光环，这是一种神秘的物质形式，我们可以知道它的存在，因为它对宇宙中的可见事物有引力。科学家们想知道，暗物质是否可以作为帮助创造超大质量黑洞的一种成分。根据他们的模拟，如果这些光环中的暗物质粒子相互碰撞，这种活动可能使系统的平衡走向崩溃。这是因为这些粒子在碰撞时可能会互相传播热量，使中心晕不稳定。他们还发现，暗物质的碰撞会耗散光环的角动量，这进一步使系统走向崩溃。

这样的坍缩通常需要很长的时间。然而，普通物质在光环中心的存在增加了额外的质量，加深了那里的引力势能，从而加速了热量的扩散。普通物质的存在可以将坍缩的时间尺度缩短两个数量级。这些 "种子"黑洞会比那些通常由普通气体塌缩形成的黑洞大得多，就像婴儿出生时已经重达100磅。从那里，它可以通过吞噬附近物质而开始正常成长。

科学家们正在研究这一理论的进一步影响，例如我们自己的银河系和其他许多附近大型星系中超大质量黑洞起源。它也可能是关于暗物质本身一个指示，我们很难直接观察到暗物质粒子之间是否可以相互碰撞，但是如果这个理论得到证实，就可以作为它们可以碰撞的证据。