最早期的黑洞釋放了大量的射線，進而抑制了附近恆星的生成。（圖片提供:KIPAC/SLAC/M. Alvarez, T. Abel, and J. Wise）

    根據對早期宇宙環境進行的一項新的模擬研究，科學家指出，就像新大陸中的先行者一樣，宇宙中的第一批黑洞會發現它們沒有什麼可吃的。長期以來，科學家們一直在苦苦思索，如果沒有一個由氣體、塵埃、恆星和其他物質構成的穩定的「食物」來源，那麼早期的黑洞究竟是如何長成我們今天所看到的「超級怪獸」的。如今，他們利用超級計算機進行的模擬推算研究顯示，宇宙早期黑洞的成長速度非常緩慢。這一發現對理解星系以及黑洞的形成具有重要意義。

    今天的黑洞通過重複利用物質而「繁榮昌盛」。大多數星系中充滿了星系氣體和塵埃，以及數不盡的恆星殘骸。黑洞在吞噬了這些物質——它們因距離黑洞巨大的重力阱太近而被吸引過去——後逐漸長大。然而美國宇航局（NASA）、加利福尼亞州帕洛阿爾托市斯坦福大學，以及加利福尼亞州門洛帕克市能源部國家加速器實驗室的研究人員發現，在最早期的宇宙中，當時的「飼料」遠沒有現在這麼豐富。宇宙首批恆星質量非常大，有些可達太陽的1000倍。大部分早期恆星最後通過超新星爆發結束了生命，但也有一小部分坍縮成為早期黑洞。為了搞清最早期的黑洞究竟是如何生長的，研究人員基於之前對最早期恆星進行的研究工作而進行了一項模擬實驗。

    現有的幾種流行理論認為，這些早期黑洞「狼吞虎嚥」地吞噬大量氣體和塵埃，迅速成長為超大質量黑洞，隱匿在大型星系的中央。而這個研究小組最新的超級計算機模擬推算研究則發現，它們實際上成長非常慢。模擬結果表明，黑洞能夠非常強烈地釋放能量，從而加熱了宇宙中很遠處的氣體——大約有1萬光年之遙。這些被加熱的氣體擴散開來，它們並沒有形成附近的恆星或星系，也沒有向後退縮以餵食黑洞。最終，在2億年的時間裡，最早期黑洞的增長沒有超過1%。研究小組在本周的《天體物理學雜誌快報》網絡版上報告了這一研究成果。參與此項研究的馬里蘭州格林貝爾特市NASA下屬戈達德空間飛行中心的天體物理學家John Wise表示：「在得到一個大星系的款待之前，早期黑洞的發展一直受到限制。」

    不過，儘管成長緩慢，早期黑洞對周圍環境的影響卻非常大。這些黑洞向周圍釋放了大量X射線，可以將100光年以內的氣體加熱至數千攝氏度，被加熱的氣體在數千年甚至數億年內無法形成恆星。研究人員說，這些模擬推算結果說明，黑洞在宇宙發展的過程中起到了非常複雜的作用。

    美國馬薩諸塞州劍橋市哈佛—史密森天體物理學中心的天文學家Steven Willner認為，這項模擬結果「向我們強調了早期宇宙中發生的過程的複雜性」。他說，特別是我們對於第一批恆星或它們的殘骸到底發生了什麼知之甚少。Willner表示：「這篇論文並非這一過程的結束語，它是一個非常完美的開始。」