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　　中科院上海天文臺研究員沈俊太課題組與美國羅格斯大學(xué)的Jerry Sellwood教授合作，提出了在宇宙早期不通過并合而形成超大質(zhì)量黑洞的新機制。相關(guān)研究成果日前發(fā)表于天文學(xué)國際核心期刊《天體物理雜志》。專家表示，該機制既可以為星系并合中形成更大的超大質(zhì)量黑洞提供原料種子黑洞，也可以在沒有經(jīng)歷過并合的純盤星系中形成較小的超大質(zhì)量黑洞。
　　目前的研究顯示，幾乎所有星系中心都存在一個超大質(zhì)量黑洞，但是這些黑洞的形成與質(zhì)量增長機制依舊缺乏完善的理論模型。
　　沈俊太研究團隊利用高精度數(shù)值模擬研究了在旋渦星系早期演化中由星系棒驅(qū)動氣體內(nèi)流而形成超大質(zhì)量黑洞的過程。研究發(fā)現(xiàn)在一個純盤星系形成的棒旋星系中，大量氣體在很短的時間（約1億年）內(nèi)通過星系棒的非對稱勢場作用流入了距離星系中心約幾十秒差距（1秒差距指3.26光年）的范圍內(nèi)，形成了一個高密度的氣體聚集區(qū)。這些低角動量的氣體除了形成核星團外，還有部分氣體可能會直接塌縮成約一百萬太陽質(zhì)量的超大質(zhì)量黑洞，并繼續(xù)吸積周圍氣體變得更重，成為一個類星體。
　　“然而并不是所有的棒旋星系都可以驅(qū)使氣體內(nèi)流至極其中心的地方。” 沈俊太表示，如果星系中有很多質(zhì)量聚集在中心，氣體就不會落入中心，而是在距離中心約幾百個秒差距的地方形成一個環(huán)狀結(jié)構(gòu)，一般稱之為核環(huán)。該團隊發(fā)現(xiàn)，核環(huán)不會在最早期的棒旋星系中形成，必須要等有足夠多的氣體堆積在星系中心時才會滿足動力學(xué)共振條件而形成。但是一旦這樣的環(huán)狀結(jié)構(gòu)形成，就意味著流入星系中心的大部分氣體只能堆積在核環(huán)上，而不能進入到黑洞附近，所以黑洞只能被迫“節(jié)食”，成為一個低光度的賽弗特活動星系，或者干脆停止活動進入休眠期。
　　“總的來說，我們的超大質(zhì)量黑洞形成新機制有兩個特點：一個是黑洞可以在幾億年內(nèi)迅速形成，另一個是在星系棒的動力學(xué)約束下這種黑洞的質(zhì)量增長是自我限制的。這也使得我們的理論和現(xiàn)有的黑洞并合模型互補，提供了另一個形成超大質(zhì)量黑洞的可能起源?！鄙蚩√嬖V《中國科學(xué)報》記者。
　　（原載于《中國科學(xué)報》 2017-12-25 第6版 院所)