太空探索：来自对天文学家的访问，炮轰第一个超大质量黑洞种子！
虽然它们的存在是不可否认的，但世界各地的天文学家仍然不确定超大质量黑洞是如何形成的。一个由欧盟资助的项目已着手通过模拟种子的形成和生长来回答这个问题 - 当一颗巨大的恒星坍塌时产生黑洞。
这是天文学中最令人困惑的问题之一：如何为超大质量黑洞能够形成早期宇宙的年龄？已经观察到遥远的发光类星体在宇宙不到10亿年之后背叛它们的存在。但问题在于：黑洞的传统增长过程太慢而无法存在。
有可能的解释。例如，有人说，这些超大质量黑洞是由超大质量恒星的爆炸，大量气体的坍塌，甚至是较小的黑洞之间的碰撞而产生的。然而，保留Muhammad Latif博士注意力的理论是，这样的黑洞实际上是从非常大的“直接坍塌”种子黑洞中生长出来的。
由于FIRSTBHS（早期宇宙中形成超大质量黑洞）项目的资助，Latif博士模拟了这些种子的形成和生长。
是什么让第一个超大质量黑洞如此有趣？
第一个超大质量黑洞非常有趣，因为它们是在婴儿宇宙中形成的，在冰冰之后的第一个十亿年内，只是宇宙当前年龄（137亿年）的一小部分。它们挑战了我们对宇宙中结构形成的理解。
一个很好的比喻就是你会去幼儿园找一个7英尺高的孩子的情况。你当然会想知道这个孩子是如何能够成长到如此高度的。这些黑洞也是如此：它们的质量比我们太阳的质量大几十亿倍，并且很难理解它们如何在如此短的时间内变得如此巨大，当时恒星和星系刚刚开始形成。
更具体地说，您打算通过这个项目关闭哪些知识差距？
我们的目的是了解组装这种大型物体最可行的方法是什么。有三种主要的天体物理机制可能导致第一个超大质量黑洞的形成。最有希望的方案是所谓的直接崩溃方法：它提供了大量种子，这使得它们的生长更容易。
通过这个项目，我们的目的是探索这种情景的可行性，它可以提供多大的种子以及它们的丰富程度，将它们的数量密度与观测结果进行比较，并详细研究潜在的天体物理机制。我们进一步旨在推导他们的观测签名，并为即将到来的空间和地面任务做出预测。
你是怎么做到的？
我们通过详细建模所有必要的物理过程，从ab initio初始条件开始进行所谓的三维宇宙学模拟。
您认为这种方法最具创新性的方面是什么？
我想说这是我们宇宙学模拟的多物理学，包括详细的化学和未解决的湍流模型，磁场，紫外模型的辐射传递，黑洞和恒星积聚的X射线反馈，以及金属富集。这种方法超出了该领域的最新技术水平。
该项目最重要的发现是什么？
我们的研究结果表明，直接坍塌机制提供了10 ^ 5~10 ^ 6太阳质量的大量种子黑洞，可能会形成第一个超大质量黑洞。形成这种物体的条件在早期宇宙中是理想的。特别是，由强紫外线通量照射的原始大质量光晕是形成大质量黑洞的潜在支架。我们的研究结果表明，这些物品很少见，因为它们需要特殊的条件才能形成 - 但这仍然在专家之间进行争论。
您对JWST和ATHENA任务有何期待？
我们希望JWST能找到一些种子黑洞，因为这些远处的物体在早期阶段非常微弱。当然，这也取决于它们的丰富程度，这仍然是一个悬而未决的问题。ATHENA看起来更有希望，因为预计在z> 6时会检测到几百个低亮度的AGN，这将有助于约束黑洞形成模型。
如果有的话，你的后续计划是什么？
我们目前正在调查早期宇宙中黑洞的增长，我们已经对其进行了详细的模拟。与我的合作者一起，我们试图了解黑洞和恒星的反馈如何影响黑洞的生长，以及环境的作用，为这些黑洞提供冷流的冷流等。我们的目标是得到E-的合成可观测量。 ELT，Euclid，ATHENA，JWST和SKA，我们希望这种方法能够帮助我们理解第一个超大质量黑洞的形成和发展。
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