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暗物質構成的假想原初黑洞 ,可能加速宇宙首批恆星形成

时间:2025-07-11 12:27:12来源:爱华avatrade外汇官网

首批恆星的出現照亮往後宇宙軌跡 ,它們壽命僅數百萬年 ,如今已不復存在 ,但我們仍有機會藉其爆炸留下的化學豐度特徵間接觀測。最近,一篇研究探討了暗物質候選目標──原初黑洞(PBH)的爱华外汇官网网址大小與早期宇宙豐度 ,並表示原初黑洞可能加速宇宙第一批恆星形成。

宇宙第一批恆星又稱第三星族星(星族 III),它們完全不含金屬(當時的宇宙尚未產生大量重元素) ,僅由氫、氦組成 ,反映初始宇宙條件,模型預測第三星族星質量都相當巨大  ,爱华外汇官网正规吗可能達太陽數百倍,這是因為早期宇宙氣體團塊容易塌縮成更大質量恆星 。

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也因質量極大 ,中心反應劇烈 、能量釋放快速 ,第三星族星壽命極短,可能僅數百萬年,演化至生命最後階段以超新星爆發或成為黑洞的方法消失,這些過程將大量重元素散佈至星際介質,成為後續恆星形成的原资料。

正常來說,當代不太可能直接觀測到第三星族星(目前為止也從未直接觀測過),但它們的存在有機會從極古老恆星 、星系光譜中留下的化學豐度特徵推斷 ,探測第三星族星也是詹姆斯·韋伯太空望遠鏡其中一個任務目標。

天文學家只能先透過模擬理解第三星族星及當時宇宙環境 ,根據加州大學聖塔克魯茲分校團隊一篇新論文,研究人員認為第三星族星形成於「微暈」空間,該區域主要由暗物質組成  ,至於構成微暈區域的暗物質以什麼方法呈現 ,天文學家認為可能是假想的原初黑洞(PBH)。

團隊利用 GIZMO 軟體包結合流體動力學與 N 體重力場景,模擬重現早期宇宙環境 ,發現不同質量的 PBH 可能發揮 2 種截然不同作用 :一是IC Markets外汇开户作為種子,使第一批恆星形成時間較預測提早許多  ,二是成為抑制機制 ,使第一批恆星形成時間比預測晚。

研究人員表示 ,大質量 PBHs(約太陽質量 100 倍)可能成為恆星種子,加速恆星生成 ,小質量 PBHs(約太陽質量 10 倍)則可能抑制恆星誕生 ,除非早期宇宙存在大量小型 PBHs 才能產生重力聚集效應 ,以類似大型 PBH 的方法促進恆星形成 。

這些模擬結果有助解釋觀測早期恆星形成的時間點,並引導未來天文觀測更加精確 ,進一步揭示暗物質和宇宙首批恆星秘密 。

  • Primordial black holes could have accelerated early star formation

(首圖來源  :pixabay)

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