科学家:黑洞产生早期宇宙的基础元素

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【大纪元10月11日讯】(大纪元记者单振仁编译报导) 在一首富有激情的歌中,有一句歌词是这样说的,“我们都是风中的尘土”,这个歌词却可能无意中说出了一个宇宙的真理。美国航天航空局(NASA)史匹哲天文望远镜观测到的结果表明,构成我们的星球和生命的基础物质,可能是在早期宇宙间黑洞的风中大量产生的。

科学家们认为,这个发现非常有意义,它为研究早期宇宙中尘埃的来源提供了很重要的线索。

英国曼彻斯特大学的天文台家克利斯卡.坎普尔(Ciska Markwick-Kemper)说,“我们很惊奇地发现在巨大的黑洞的风里吹出来新产生的尘埃,这可以解释在早期宇宙中第一代星球产生时的尘埃物质的来源。”坎普尔是发表在即将出版的最新一期天体物理杂志上相关论文的主要作者。

宇宙尘埃在形成行星、恒星、星系甚至生命的过程中至关重要。科学家们认为,目前我们生存的宇宙中这样的尘埃来源于类似太阳的恒星在死亡前放射出来的。但是这个学说并不适用月早期宇宙。当我们这个已经有137亿年的宇宙在大约1/10的年龄前,类似太阳的恒星还没有开始死亡,那个时候这些珍贵的尘埃是如何产生的呢?

有科学家提出,生存周期短、发生巨大爆炸的超新星可能是产生这种物质的来源;也有人提出,一种含有巨大能量的、成长中的黑洞,也叫类星体(quasar),是产生这种物质的根源之一。类星体由一个巨大的黑洞和周围为它提供原料的云组成。

来自洛杉矶加大的一位坎普尔课题组成员沙拉.盖拉格(Sarah Gallagher)说,“类星体就像饼干怪物一样,它们吞进来的东西比它们以风的形式吐出去的要少。”

科学家认为,理论上说,尘埃可在黑洞风的外层中产生,并被渐渐吹走。然而目前还没有人发现确切的证据表明类星体的风,或者是超新星在早期宇宙中产生那些观察到的尘埃。

坎普尔和她的课题组决定对以前的理论进行验证,他们研究了一个名叫PG211+059的类星体。这个类星体位于一个距离地球80亿光年的星系的中央。尽管这个类星体不是存在于早期宇宙中,但是比较接近。他们选择这个类星体来研究类星体是否能够产生宇宙尘埃。

他们用史匹哲望远镜红外线光谱议把红外光和类星体分离开,并研究其中的矿物质成分。他们发现了构成玻璃、沙子、大理石甚至红宝石、蓝宝石的成分。发现构成玻璃的成分在预料之中;但是发现构成沙子、大理石和红宝石等的矿物质却令他们吃惊,因为通常这些矿物质并不存在于星系周围,这表明,他们可能是类星体吹出的风中新生成的。

例如,构成沙子的晶体硅酸盐在宇宙空间中并不能存在很久,星体发出的放射线会将这些矿物质很快熔化成没有形状的玻璃态。因此,硅酸盐的存在意味着,类星体风正将这些新形成的物质吹出。

坎普尔和她的课题组表示,对于宇宙尘埃的研究并未结束,他们还将研究更多的类星体来探索它们形成尘埃的能力。

另外,根据天文学们的研究,类星体可能不是早期宇宙中尘埃的唯一来源。坎普尔说,“可能在某种场合下,超新星对于产生宇宙尘埃更重要一些,而在另外一个场合,类星体则发挥更大作用。”(http://www.dajiyuan.com)

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