黑洞如何影響宇宙中的恒星數(shù)量？

2025-11-24 17:49:59 分類：百科 閱讀(4)

黑洞如何影響宇宙中的恒星數(shù)量？
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)新浪科技（任天）：國(guó)外媒體報(bào)道，人類世界沐浴在“光明”之中。響宇星數(shù)每一秒鐘，宙中青島找小姐服務(wù)全國(guó)附近約小姐上門電vx《134-8006-5952》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)有10萬(wàn)億個(gè)光子從太陽(yáng)——一座天然的黑洞何影巨型熱核反應(yīng)堆——的外層快速到達(dá)地球的白晝面，覆蓋每一寸表面。響宇星數(shù)在宇宙的宙中開放空間中，光子幾乎可以說(shuō)無(wú)處不在，黑洞何影并且向四面八方永無(wú)休止地運(yùn)動(dòng)著。響宇星數(shù)其中一些光子是宙中130億年前宇宙大爆炸時(shí)產(chǎn)生的微波殘留，另一些則是黑洞何影遙遠(yuǎn)恒星和散布在宇宙中的無(wú)數(shù)天體物理事件產(chǎn)生的光子。
我們還沐浴在局部的響宇星數(shù)人為電磁輻射中。我們自己溫暖且充滿水分的宙中身體就是強(qiáng)大的紅外信標(biāo)。在我們體內(nèi)，黑洞何影奇特的響宇星數(shù)化學(xué)代謝以熱量的形式釋放能量，將光子輻射到環(huán)境中。宙中青島找小姐服務(wù)全國(guó)附近約小姐上門電vx《134-8006-5952》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)如果戴上對(duì)電磁波譜中紅外波長(zhǎng)敏感的眼鏡，你會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)明亮的世界：不僅能看到自己發(fā)出的光，還能看到你的狗、貓、寵物鸚鵡等發(fā)出的光，甚至那些瘋狂拍打翅膀的昆蟲也會(huì)發(fā)光，盡管它們的肌肉很微小。
然而，如果我們放眼宇宙，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)這種“光飽和”的狀態(tài)有點(diǎn)不尋常。每當(dāng)太陽(yáng)落山，天空變暗的時(shí)候，我們眼前就會(huì)出現(xiàn)關(guān)于這一事實(shí)的一大線索。如果我們生活在一個(gè)無(wú)限且穩(wěn)恒態(tài)的宇宙中，那么在我們觀察的每個(gè)方向上，都應(yīng)該有很多由恒星組成的星系；換言之，宇宙時(shí)空中均勻分布著無(wú)數(shù)的發(fā)光星體，而且由于發(fā)光體的照度與距離的平方成反比，而一定距離上球殼內(nèi)的發(fā)光體數(shù)量與距離的平方成正比，因此黑夜的天空應(yīng)當(dāng)是無(wú)限明亮的。
這就是宇宙學(xué)中的“奧伯斯佯謬”，得名于德國(guó)天文學(xué)家海因里希·奧伯斯在1823年的研究。盡管奧伯斯在用數(shù)學(xué)方法描述這一謎題方面做得很不錯(cuò)，但他自己卻沒(méi)能給出很好的答案，來(lái)解釋為什么天球大部分時(shí)間都是黑暗的。對(duì)于奧伯斯佯謬，第一個(gè)在科學(xué)上給出合理解釋的是美國(guó)詩(shī)人兼作家埃德加·艾倫·坡，他在1848年定性地提出，宇宙可能只是還沒(méi)有老到足以讓天空充滿光。他認(rèn)為，宇宙可能在空間上是無(wú)限的，但還沒(méi)有足夠的時(shí)間使恒星的光線——以光速傳播——到達(dá)空間中最遠(yuǎn)的地方。
對(duì)奧伯斯佯謬的現(xiàn)代解釋包含了一些很微妙的描述，但從根本上，這些描述主要?dú)w結(jié)于這樣一個(gè)事實(shí)：我們并非生活在一個(gè)無(wú)窮無(wú)盡且一成不變的宇宙中。宇宙不僅年齡是有限的，還具有復(fù)雜的恒星形成歷史（這些恒星的壽命也是有限的），而且宇宙正在經(jīng)歷的膨脹過(guò)程稀釋了從遙遠(yuǎn)空間到達(dá)地球的光線強(qiáng)度。因此，在我們的眼睛看來(lái)，天球并不是均勻明亮的；與我們的日常環(huán)境相比，大部分的宇宙都缺乏光子。
不過(guò)，故事并沒(méi)有就此結(jié)束，因?yàn)楹阈堑臍v史中有一些奇怪的曲折，與恒星最初形成的實(shí)際過(guò)程有關(guān)。盡管我們對(duì)單個(gè)恒星或恒星群形成時(shí)的基本物理驅(qū)動(dòng)因素和過(guò)程——從星際物質(zhì)因引力而凝聚在一起到最終的崩塌——有了相當(dāng)深厚的了解（雖然還不夠完善），但對(duì)于宇宙中所有星系中恒星總數(shù)量的問(wèn)題，科學(xué)界似乎還沒(méi)有確切的認(rèn)知。
過(guò)去30年來(lái)的研究表明，宇宙中恒星的形成在大約100億到110億年前達(dá)到一個(gè)持續(xù)了相當(dāng)時(shí)間的活躍高峰。自那個(gè)時(shí)代之后，雖然肯定有新的恒星在不斷產(chǎn)生，但產(chǎn)生的速度已大大降低。以至于宇宙中可能形成的恒星中絕大多數(shù)——大約95%——已經(jīng)形成了。未來(lái)是新生恒星數(shù)量不斷減少的時(shí)代，隨著星系合并或其他觸發(fā)事件的發(fā)生，這些新生恒星偶爾會(huì)出現(xiàn)短暫波動(dòng)。
然而，還有另一個(gè)懸而未決的難題。究竟是什么限制了宇宙已經(jīng)產(chǎn)生和將會(huì)產(chǎn)生的恒星數(shù)量？長(zhǎng)期以來(lái)，這個(gè)問(wèn)題一直是天體物理學(xué)們激烈爭(zhēng)論的課題之一，尤其是與單個(gè)星系的恒星組成有密切的關(guān)系。例如，我們當(dāng)前的宇宙范式（或至少是大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)可的范式）是我們生活在一個(gè)由暗物質(zhì)主導(dǎo)的宇宙中，而在一個(gè)暗物質(zhì)宇宙中，最大的星系應(yīng)該都是最近形成的。在引力驅(qū)動(dòng)下，不同規(guī)模的小型系統(tǒng)合并形成了這些星系。但是，如果你審視那些質(zhì)量非常巨大的星系，會(huì)發(fā)現(xiàn)它們往往由更老的恒星組成，這表明它們已經(jīng)在“老態(tài)龍鐘”的狀態(tài)下存在了很長(zhǎng)時(shí)間。
為了解釋這一點(diǎn)，天文學(xué)家提出了“猝滅”（quenching）的概念，即某些事物或過(guò)程會(huì)抑制或阻止星系中新恒星的形成。可以相見，在如此巨大的尺度上，你需要一個(gè)極其強(qiáng)大的機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)“猝滅”。其中，最為合理的候選者便是超大質(zhì)量黑洞，這些存在于大多數(shù)星系核心的“怪物級(jí)”黑洞在吞噬物質(zhì)時(shí)，會(huì)釋放出大量的光子和粒子，充滿其周圍的空間。這種向外的能量轉(zhuǎn)移可以輕松地將星際氣體吹走，否則這些氣體就會(huì)冷卻并聚集形成新的恒星。
關(guān)于這一過(guò)程的具體細(xì)節(jié)，科學(xué)家還沒(méi)有完全了解。不過(guò)，一些新的線索表明，超大質(zhì)量黑洞的質(zhì)量似乎與它們所在星系中的恒星質(zhì)量有關(guān)。這是相當(dāng)令人震驚的發(fā)現(xiàn)，因?yàn)榧词故且粋€(gè)質(zhì)量為太陽(yáng)10億倍的超大質(zhì)量黑洞，其體積也只相當(dāng)于我們的太陽(yáng)系。因此，就算是一個(gè)跨越數(shù)萬(wàn)光年的星系，其恒星數(shù)量可能實(shí)際與它中心那個(gè)極其微小的點(diǎn)密切相關(guān)。
一種解釋是，宇宙中存在一種脈沖反饋系統(tǒng)。如果黑洞是通過(guò)吞噬流入的星際物質(zhì)——新的恒星也由這些星際物質(zhì)組成——來(lái)實(shí)現(xiàn)成長(zhǎng)，那么在吞噬過(guò)程中，可能就會(huì)觸發(fā)釋放能量的洪流，同時(shí)將星際物質(zhì)推開，在整個(gè)星系中“猝滅”恒星的形成，從而使黑洞的質(zhì)量與恒星的總數(shù)在整個(gè)星系歷史中保持同步增長(zhǎng)。
這就是黑洞最奇怪的特征之一。在某種意義上，黑洞就像是宇宙中的“單行道”——空間和時(shí)間在黑洞的內(nèi)部扭曲，一切事物在進(jìn)入事件視界之后就不可能再逃出去。另一方面，黑洞也可以為可觀測(cè)宇宙中一些最明亮、影響最深遠(yuǎn)的現(xiàn)象提供動(dòng)力。這些現(xiàn)象反過(guò)來(lái)又可能在“猝滅”過(guò)程中發(fā)揮作用，從而極大地限制了宇宙中恒星的數(shù)量，進(jìn)而減緩了宇宙中光的積累。有句老話說(shuō)，沒(méi)有黑暗就沒(méi)有光明；對(duì)于宇宙，我們也可以很有依據(jù)地說(shuō)，沒(méi)有光明就沒(méi)有黑暗。