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天文|让我们跟上霍金的脚步，一起探索黑洞的成长之旅( 二 )


天文|让我们跟上霍金的脚步，一起探索黑洞的成长之旅
arXiv（X依希腊文的χ发音 ， 读音如英语的archive）是一个收集物理学、数学、计算机科学、生物学与数理经济学的论文预印本的网站 ， 始于1991年8月14日 。 截至2008年10月 ， arXiv.org已收集超过50万篇预印本[2][3]；至2014年底 ， 藏量达到1百万篇[4][5] 。 截至2016年10月 ， 提交率已达每月超过10,000篇[5][6] 。
超大质量黑洞是黑洞的一种 ， 其质量是{\displaystyle 10^{5}}10^5至{\displaystyle 10^{9}}10^{9}倍的太阳质量 。 现时一般相信 ， 在所有的星系的中心（包括银河系的中心在内）都会有超大质量黑洞 。
天文|让我们跟上霍金的脚步，一起探索黑洞的成长之旅
隐蔽的黑洞 ， 等待发现的光芒 。
最大的已知黑洞是对当前天体物理学知识的挑战 ， 很难想象把一个小黑洞培育成潜伏在星系核心的怪物 ， 因为这需要大量的合并和充足的气体 。 为了找到一个巨大的黑洞这需要我们了解黑洞产生的途径 。 我们猜想也许第一个也是最大的一个黑洞并非来自大质量的恒星死亡 ， 也许它们是由气体云崩塌形成的 ， 又或者是早期宇宙中奇异的过程 ， 或者更神奇的变化 。
天文|让我们跟上霍金的脚步，一起探索黑洞的成长之旅
言归正传 ， 这未知的渴望或许就是为什么发现一个巨大的黑洞会如此令人兴奋 。 理论家欣喜若狂的搓手顿足准备为黑洞做出合理的解释 。 在未知的世界里寻找庞然大物 ， 你如何找到一个超级大黑洞呢？这篇新的研究论文对如何去寻找黑洞提出了一些见解 。 首先由于它们巨大的体积 ， 巨大的黑洞（板块结构）实际上可以影响其所在星系的引力演化 。 即便是超大质量的黑洞 ， 通常也不到其所在星系质量的1% 。
但是由于板块结构更大 ， 它们可以产生引力作用 。 例如,当地核受到如此大的重力挤压时 ， 星系都形状就可能发生扭曲 ， 或者重力会改变星系合并的方式 。 所以黑洞可以解释星系图片中任何看上去恐怖的东西 。 如果板块起源于极早期宇宙的奇异物理学 ， 当它们在宇宙中繁衍生息 ， 并继续成长到惊人的规模 ， 它们将会在周围留下痕迹 。 比如说 ， 它们能吸引如此多的物质 ， 从而影响到宇宙微波背景波（CMB）
天文|让我们跟上霍金的脚步，一起探索黑洞的成长之旅
即宇宙在38万年前留下来的光 。 黑洞可能积聚了如此多的物质 ， 并且非常善于吞食附近的任何东西 ， 甚至神秘的暗物质也可能聚集在它们周围形成一种光晕 。 如果暗物质（无论是什么）与自身相互作用 ， 它可能会发出一种非常特殊的辐射 。 因此 ， 这些超大黑洞可能被暗物质产生的高能光环包围 。 到目前为止 ， 我们还不知道黑洞是否存在 ， 上面所有的方法都只对黑洞可能有多大施加了限制 。 根据你选黑洞形成的模型 ， 我们目前最好的猜测是 ， 最大的黑洞大约是太阳质量的10^19 ， 或者说是太阳质量的100亿倍 。 任何比这更大的东西都会违反我们在宇宙中已经测量到的东西 。 但这仍然在我们的宇宙中留下了一个巨大的不可逾越的鸿沟
作者：Paul Sutter - Astrophysicist
FY：Astronomical volunteer team
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