新浪科技訊 北京時間9月16日消息，據國外媒體(ti) 報道，我們(men) 的人類世界，沐浴在光芒下。首先，地球上有光照的那一麵，每平方厘米每秒接收大約10萬(wan) 億(yi) 個(ge) 光子，這些光子來自遙遠的天然巨型熱核反應堆——也就是我們(men) 所說的太陽的——外層。然後，也有光子在任何立方厘米的開放空間內(nei) 四處遊走。有些是130億(yi) 年前宇宙熱大爆炸時遺留下來的微波，另一些則是遙遠的恒星以及宇宙中各種各樣的天文物理現象產(chan) 生的光子。

　　我們(men) 周圍也充斥著來自地球的人工電磁輻射。我們(men) 這些溫暖柔軟的人類，本身就是行走著的強大紅外信標。我們(men) 神奇的化學新陳代謝可以將能量化作熱量散發出去，向環境輻射光子。如果你戴上一副可以感應電磁光譜中紅外波長的眼鏡，你會(hui) 看到一個(ge) 光芒四射的世界：這裏有你自己產(chan) 生的光，有你的貓狗、寵物鸚鵡、甚至撲騰著翅膀的昆蟲身上那一丁點兒(er) 肌肉產(chan) 生的光。

　　但是，當我們(men) 把目光投向廣袤的宇宙中時，越來越明顯的是，我們(men) 這個(ge) 充滿光芒的世界，在宇宙中似乎有點不尋常。最明晃晃的一個(ge) 提示之一就是，每當太陽落山後，我們(men) 的世界就陷入一片黑暗。如果我們(men) 生活在一個(ge) 真正的無限且永恒不變的宇宙中，那麽(me) 我們(men) 可能不管走到哪裏，一抬頭就可以看到滿天的星星，所有恒星無限堆疊以至於(yu) 照理說應該任何地方都有光可見。

　　有點矛盾，是不是？在宇宙學中，我們(men) 將其稱之為(wei) “奧伯斯佯謬”，由德國天文學家奧伯斯於(yu) 1823年提出。盡管奧伯斯本人努力想用數學方式解決(jue) 這個(ge) 長久以來的公認難題，然而他還是沒能夠為(wei) “為(wei) 什麽(me) 宇宙大部分都是黑暗的”這個(ge) 問題，提供一個(ge) 很好的回答。最後，竟然是埃德加·愛倫(lun) ·坡在1848年首次為(wei) 奧伯斯佯謬給出了看似合理的解釋。愛倫(lun) ·坡的定性分析是，也許宇宙還太年輕，不足以讓整個(ge) 天空充滿光芒。

　　對奧伯斯佯謬的現代解釋有一些微妙之處，但實際上確是可以歸結為(wei) 以下事實：我們(men) 並不是生活在一個(ge) 無限且永恒不變的宇宙中。宇宙不僅(jin) 年齡有限，而且製造（具有有限壽命的）恒星的曆史也十分複雜，並且宇宙也在不斷擴張，進而稀釋了從(cong) 遠方抵達我們(men) 周圍的光強度。因此，我們(men) 頭頂的蒼穹看起來亮得不太均勻，然後與(yu) 我們(men) 生活的日常環境相比，大多數宇宙還尤其喜歡“吞噬”光子。

　　但故事並沒有就此結束，因為(wei) 恒星的曆史中有一些奇怪之處。首先，這和恒星的實際形成有關(guan) 。盡管我們(men) 對單個(ge) 恒星或星團的形成的基本物理動因和過程已經具有（仍不完整但）自信的了解——始於(yu) 引力凝聚和星際介質的坍縮，但是涉及到整個(ge) 星係時，事情就比較棘手。

　　過去三十多年的研究表明，大約在100億(yi) 到110億(yi) 年之前，整個(ge) 宇宙中的“造星”活動曾達到過一次高峰。自此之後，雖然宇宙中依舊不時地會(hui) 有新的恒星形成，但造星頻率已大不如前。基本上可以說，宇宙能製造的恒星——大約95%的恒星——差不多都已經造完了。未來，新誕生的恒星隻會(hui) 越來越少，期間偶爾還會(hui) 發生星係合並或其他突發事件等。

　　不過這裏邊仍有一個(ge) 大疑問。究竟是什麽(me) 限製了宇宙所能製造的恒星數量？這也是一個(ge) 經久不衰的天文討論話題，尤其是跟單個(ge) 星係的恒星組成有關(guan) 的話題，更是經常被提起。比如，我們(men) 當前的宇宙學範式（或者說大多數科學家認可的一種範式）是，我們(men) 生活在一個(ge) 以暗物質為(wei) 主的宇宙中，而在這個(ge) 以暗物質為(wei) 主的宇宙中，最大的星係應該是最近才形成的，由低等級的、引力推動而合並的小星係組成。但是，如果你仔細研究那些龐大的星係的話，你又會(hui) 發現它們(men) 大多數是由更早的恒星組成，說明它們(men) 至少已經存在了很長時間。

　　為(wei) 了解釋這一點，天文學家引入了“息產(chan) （quenching）”這個(ge) 概念。在這個(ge) 過程中，一些活動抑製或阻止了星係中新恒星的形成。不出所料，你需要一個(ge) 十分強大的機製，才能夠以如此大的規模抑製或阻止造星活動，然後這背後嫌疑最大的因素是存在於(yu) 大多數星係中心的超大質量黑洞。這些黑洞呢，會(hui) 吞噬它們(men) 周圍的一切。當物質接近黑洞表麵時，它們(men) 會(hui) 以光子和粒子的形式釋放出能量。這種向外輻射的能量恰好將本可以漸漸冷卻並凝聚成新恒星的星際氣體(ti) 吹遠吹散，從(cong) 而抑製了新恒星的形成。

　　當然，這個(ge) 具體(ti) 的過程我們(men) 還不是非常了解。但是有一個(ge) 新的非常撩人的線索是，超大質量黑洞的質量似乎跟它們(men) 所在星係中恒星的總質量有關(guan) 聯。這個(ge) 線索十分令人驚訝，因為(wei) 即便是質量超過太陽質量十億(yi) 倍的超大質量黑洞，它的體(ti) 積也就跟一個(ge) 太陽不相上下。所以就有可能，一個(ge) 直徑數萬(wan) 光年的星係，其實與(yu) 其中心的那一個(ge) 非常小的小點，關(guan) 係密切。

　　對此，有一個(ge) 解釋是，這其中存在一種脈衝(chong) 反饋機製。如果黑洞通過吞噬與(yu) 形成新恒星相同的星際氣體(ti) 而成長，那麽(me) 這個(ge) 過程也會(hui) 導致輻射出去的能量被黑洞本身吞噬，進而輻射出去又被吸回來的能量又會(hui) 吹遠吹散使黑洞長大的星際氣體(ti) ，同時也阻止了整個(ge) 星係的造星活動。在這個(ge) 機製下，黑洞的質量和星係中恒星的總數，在它們(men) 的整個(ge) 生命周期中，始終處於(yu) 同步增長的狀態。

　　這也促成了黑洞的一個(ge) 最奇怪的特征。盡管宇宙是“單向運動的”——空間和時間向黑洞表麵彎曲，任何東(dong) 西都無法逃逸，但黑洞卻也可以為(wei) 宇宙中觀測到的某些最明亮和影響深遠的現象提供解釋。這些現象，反過來，或許極大地限製了宇宙內(nei) 恒星數量；也對抑製宇宙中光芒的積累起到作用。有句老話說，沒有黑暗，就沒有光。對於(yu) 宇宙而言，我們(men) 也可以這麽(me) 說：沒有光，就沒有黑暗。

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