科學家:黑洞產生早期宇宙的基礎元素

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【大紀元10月11日訊】(大紀元記者單振仁編譯報導) 在一首富有激情的歌中,有一句歌詞是這樣說的,「我們都是風中的塵土」,這個歌詞卻可能無意中說出了一個宇宙的真理。美國航天航空局(NASA)史匹哲天文望遠鏡觀測到的結果表明,構成我們的星球和生命的基礎物質,可能是在早期宇宙間黑洞的風中大量產生的。

科學家們認為,這個發現非常有意義,它為研究早期宇宙中塵埃的來源提供了很重要的線索。

英國曼徹斯特大學的天文臺家克利斯卡.坎普爾(Ciska Markwick-Kemper)說,「我們很驚奇地發現在巨大的黑洞的風裡吹出來新產生的塵埃,這可以解釋在早期宇宙中第一代星球產生時的塵埃物質的來源。」坎普爾是發表在即將出版的最新一期天體物理雜誌上相關論文的主要作者。

宇宙塵埃在形成行星、恆星、星系甚至生命的過程中至關重要。科學家們認為,目前我們生存的宇宙中這樣的塵埃來源於類似太陽的恆星在死亡前放射出來的。但是這個學說並不適用月早期宇宙。當我們這個已經有137億年的宇宙在大約1/10的年齡前,類似太陽的恆星還沒有開始死亡,那個時候這些珍貴的塵埃是如何產生的呢?

有科學家提出,生存週期短、發生巨大爆炸的超新星可能是產生這種物質的來源;也有人提出,一種含有巨大能量的、成長中的黑洞,也叫類星體(quasar),是產生這種物質的根源之一。類星體由一個巨大的黑洞和周圍為它提供原料的雲組成。

來自洛杉磯加大的一位坎普爾課題組成員沙拉.蓋拉格(Sarah Gallagher)說,「類星體就像餅乾怪物一樣,它們吞進來的東西比它們以風的形式吐出去的要少。」

科學家認為,理論上說,塵埃可在黑洞風的外層中產生,並被漸漸吹走。然而目前還沒有人發現確切的證據表明類星體的風,或者是超新星在早期宇宙中產生那些觀察到的塵埃。

坎普爾和她的課題組決定對以前的理論進行驗證,他們研究了一個名叫PG211+059的類星體。這個類星體位於一個距離地球80億光年的星系的中央。儘管這個類星體不是存在於早期宇宙中,但是比較接近。他們選擇這個類星體來研究類星體是否能夠產生宇宙塵埃。

他們用史匹哲望遠鏡紅外線光譜議把紅外光和類星體分離開,並研究其中的礦物質成份。他們發現了構成玻璃、沙子、大理石甚至紅寶石、藍寶石的成份。發現構成玻璃的成份在預料之中;但是發現構成沙子、大理石和紅寶石等的礦物質卻令他們吃驚,因為通常這些礦物質並不存在於星系周圍,這表明,他們可能是類星體吹出的風中新生成的。

例如,構成沙子的晶體硅酸鹽在宇宙空間中並不能存在很久,星體發出的放射線會將這些礦物質很快熔化成沒有形狀的玻璃態。因此,硅酸鹽的存在意味著,類星體風正將這些新形成的物質吹出。

坎普爾和她的課題組表示,對於宇宙塵埃的研究並未結束,他們還將研究更多的類星體來探索它們形成塵埃的能力。

另外,根據天文學們的研究,類星體可能不是早期宇宙中塵埃的唯一來源。坎普爾說,「可能在某種場合下,超新星對於產生宇宙塵埃更重要一些,而在另外一個場合,類星體則發揮更大作用。」(http://www.dajiyuan.com)

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