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韋伯發現迄今為止最古老超大質素黑洞,正吞噬其宿主星系

2024-01-19科學

據最新一期【自然】雜誌刊發的論文,天文學家發現了有史以來觀測到的最古老的黑洞,它正在「吞噬」其宿主星系。這個黑洞的歷史可以追溯到130億多年前的「大爆炸」之後僅4億年,而且質素驚人,是太陽質素的幾百萬倍。

據報道,由劍橋大學領導的國際團隊使用占士·韋伯太空望遠鏡(JWST)透過回望過去來探測黑洞。

新發現的黑洞在「大爆炸」之後僅4億年時形成,而且質素驚人。由於它在宇宙歷史的早期就如此之大,這一事實挑戰了專家關於黑洞如何形成和演變的假設。

天文學家認為,在銀河系等星系中心發現的超大質素黑洞經過數十億年才發展到目前的大小。

有史以來觀測到的最古老的超大質素黑洞正在「吞噬」其宿主星系。

但新發現的黑洞的大小表明它們可能以其他方式形成。它們可能「生來就很大」,或者它們以比想象的速度高5倍的速度吞噬物質。

根據標準模型,超大質素黑洞是由死亡恒星的殘余物形成的,這些恒星坍塌後可能形成質素約為太陽100倍的黑洞。

如果它以預期的方式增長,這個新發現的黑洞將需要大約十億年才能增長到其觀測到的大小。

然而,當這個黑洞形成時,宇宙的年齡還遠未達到十億年。

羅伯托·麥奧利諾教授表示,在宇宙中很早就看到如此巨大的黑洞,所以我們必須考慮它們可能形成的其他方式。

他表示,非常早期的星系富含氣體,因此它們就像黑洞的「自助餐」。

像所有黑洞一樣,這個黑洞會吞噬來自其宿主星系(稱為 GN-z11)的物質,以促進其生長。

然而,人們發現這個古老的黑洞吞噬物質的能力比後來的其他黑洞要強烈得多。

隨著時間的推移,這可能會阻止恒星形成的過程,減緩銀河系和黑洞食物源的死亡速度,從而「殺死」這個歌黑洞。

專家表示,現在不可能知道黑洞或其宿主星系是什麽樣子,因為來自那麽遠的地方的光需要很長時間才能到達我們。

文/南都記者 陳林