天文學家能解開黑洞「祖先」的秘密嗎?

編譯/李寓心

宇宙中巨大的「黑洞」(black hole)宛如時空區域,一直以來激發出人類無限的想像力。有些黑洞是由一個大質量恆星死亡後塌縮而成,然而單個恆星卻無法產生出超大質量的黑洞,可能相當於數百萬甚至數十億顆太陽的總和。因此,現在天文學家想知道,是否可透過追溯黑洞「祖先」了解黑洞的演變過程。

黑洞是一種類星體,它不反光,且有著極大的重力,以致形成所有的粒子與光等電磁輻射都不能逃逸的區域。圖取自SPACE

過去科學家認為,巨型黑洞可能是由兩個較小的黑洞在很久以前碰撞合併形成的,因為黑洞是宇宙中存在專門用來隱藏秘密天體或事件,周圍有一個稱為「事件視界」(event horizon),一種時空的曲隔界線,使得任何光線皆無法從事件視界內部逃脫,也無法從外界獲得任何訊號和資訊。

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「無毛」黑洞 難以找到過去的線索

此外,黑洞幾乎沒有任何可辨識的特徵,理論物理學家約翰‧惠勒(John Wheeler)曾經用「黑洞沒有頭髮」來形容。因為一般來說,透過孩子的髮色或膚色,大致可猜測到父母的髮色和膚色,但「沒有毛髮」的超大質量黑洞,無法探測到任何有關血統的線索。然而,事實真的是這樣嗎?

無法解釋所有黑洞的形成

對此,佛羅里達大學的物理學家Imre Bartos提出一個理論,認為並非所有黑洞都是以相同的方式形成,超大質量黑洞有限的特徵,包括質量、自旋和電荷,實際上可能隱藏最初創造它們的「原始」細節。他表示,在標準的黑洞形成模型,係由一顆超大質量恆星死亡塌縮後形成,但這無法解釋現今看到的巨大黑洞形成的過程,如超大質量黑洞、相對較小質量的黑洞,約太陽質量100到100,000倍。

資料來源:SPACE

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