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利用计算机模拟，日本Tohoku大学的研究人员提出了超级黑洞如何诞生的新理论，可以解释为什么今天科学家观测到的超级黑洞如此之多 。
超大黑洞形成示意图 。(NAOJ)
科学家发现，几乎每个星系的中心都存在一个超大黑洞，其中一些黑洞的质量可以达到几十亿个太阳 。然而，它们是如何产生的现在是天文学中的一个大难题 。
一个被更多人接受的理论是，它们是被一些天体直接坍缩的，科学家称之为黑洞的“前兆” 。要坍缩成这么大的黑洞，科学家认为它的前身应该是一颗超大质量恒星 。
这么大的明星是怎么形成的？
根据理论，星际原始气体云在自身引力下坍缩，成为大质量恒星 。
【科学家发现巨型黑洞】但是之前的研究发现，这种情况应该发生在只含有氢和氦的原始气体云中 。一旦气体云含有碳和氧等较重元素，就会改变气体的力学性质，导致气体团坍缩，从而产生几颗小恒星，而不是一颗大质量恒星 。因此，科学家认为单靠原始气体直接坍缩的理论模型无法解释为什么现在观测到这么多超级黑洞 。
东北大学博士后研究员Sunmyon Chon与研究小组成员一起，利用超级计算机ATERUI II建立了一个三维高分辨率长期演化模型，以测试富含重元素的气体是否可以演化成超级恒星 。
过去很难从富含重元素的气体云中模拟恒星的演化，因为气体的剧烈分裂需要大量的计算，但2018年推出的超级计算机ATERUI II解决了这一困难 。研究人员终于可以通过模拟来研究气体云演化到诞生恒星的更详细过程 。
模拟显示，与之前的预测不同，富含重元素的气体云也可以演化成超大质量恒星 。
他们发现气体云仍然聚集在一起，形成几个较小的恒星 。然而，在模型中，一股强烈的气流流向气体云的中心，小恒星被中心的大质量恒星吞噬 。最后，这个模拟系统诞生了一颗质量为一万个太阳的恒星 。
“这是我们第一次证明富含重元素的气体云可以诞生大质量黑洞前驱体 。我们相信这颗巨大的恒星会继续成长，直到演化成一个巨大的黑洞 。”孙明俊说 。
东北大学教授Kazuyuki Omukai说:“与以前的研究相比，我们的新模型可以解释更多的黑洞来源，它也提出了对超级黑洞来源的统一认识 。”
这项研究发表在今年5月的《皇家天文学会月报》上 。
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