距离地球130亿光年的类星体就像海岸上的宇宙灯塔一样闪烁着，是天文学家现今能探测到的早期宇宙最古老、最明亮的遗迹。
* 超级计算机模拟显示，大质量恒星正在古老的气体云中形成（红色部分）
类星体是“准恒星射电源”的简称，也是一个巨大的黑洞，它会发出像星系一样明亮的光，质量是地球太阳的数百万到数十亿倍。今天，类星体存在于许多大型星系的中心。但由于类星体异常的亮度，它们可以穿越时空来到很远的地方，其中大约有200个类星体被确认是在宇宙诞生历史的前10亿年形成的。
但是，在星系稀少、大恒星罕见的年代，如此大质量的物体是如何形成的呢？自从第一批类星体被发现以来，这个问题已经困扰了研究人员20多年——现在，7月6日发表在《自然》杂志上的一项新研究可能将解开这个谜团。
通过计算机模拟，研究人员模拟了早期宇宙中恒星的形成，重点放在两个冷的湍流气体流相遇的一个罕见节点上。虽然形成恒星的气体流像今天一样，纵横交错地在宇宙中穿行，但在大爆炸后的头10亿年里，两股气体流相遇的天然“云”或气体流是极其罕见的，使得这个研究项目足够诱人，但又难以捉摸。
在模拟中，两个大的恒星形成气体“团”在数百万年的时间内聚集在中心。但是，令研究小组惊讶的是，这些团块从未像之前的早期宇宙模型所预测的那样合并成正常大小的恒星。
研究报告的合著者、英国朴茨茅斯大学宇宙学高级讲师丹尼尔·惠伦在一份声明中说：“冷流在气体云中驱动湍流，阻止了正常恒星的形成，直到云变得如此巨大，以至于在自身重量下灾难性地坍缩，形成了两颗巨大的原始恒星。其中一颗恒星大约等于3万个太阳质量，另一颗是大约是4万个太阳质量。”
* 这幅想象图展示了J0313-1806，这是迄今为止发现的最远（因此也是最早）的类星体
此前的研究估计，类星体诞生时的质量必须在10,000到100,000个太阳质量之间。该研究的作者写道，如果是这样的话，模拟实验中的两颗巨大的原始恒星都可能是宇宙首批类星体的原始“种子”。
事实上，这两颗大恒星有可能在瞬间坍缩成黑洞，然后在成长为超大质量类星体时继续吞噬气体，就像科学家在早期宇宙中探测到的类星体一样。研究人员写道，随着巨大的黑洞继续增长，它们甚至可能合并，释放出一股被称为“引力波”的时空涟漪。在未来的几十年里，科学家们甚至有可能使用特殊的天文台探测到这些波，这可能会证实模拟的结果。
如果得到证实，这项研究将推翻几十年来关于早期宇宙中恒星形成的想法。先前的研究表明，大的原始恒星只能在极端的环境中形成，在这种环境中，外部力量，如强烈的紫外线辐射，可以阻止较小的恒星的形成。然而，这个新的模拟表明，这种奇特且小概率的环境可能不是必要的。类星体的种子可能是在罕见的冷气体流相遇的地方自然产生的。
“第一个超大质量黑洞只是早期宇宙结构形成的自然结果——它是宇宙的孩子。”惠伦说。
（科幻世界 独家编译）
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