科學家在周一發表的研究中,證實了之前的理論,即在宇宙的黎明時期就存在著超大質量黑洞。美國國家航空航天局(NASA)的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡和錢德拉X射線天文臺在過去一年里聯合進行了觀測,發現了迄今為止最古老的黑洞,這個宇宙怪獸是在大爆炸后僅4.7億年就形成的。

考慮到宇宙的年齡是137億年,這個黑洞的年齡就是132億年。
更讓科學家驚訝的是,這個黑洞非常巨大,比我們銀河系中的黑洞大10倍。
研究的主要作者、哈佛-史密森尼天體物理中心的阿科什·博格丹(Akos Bogdan)說,這個黑洞的質量相當于其所在星系中所有恒星的10%到100%。而我們的銀河系和其他附近的星系中的黑洞的比例則非常微小,只有大約0.1%。
耶魯大學的普里亞姆瓦達·納塔拉揚(Priyamvada Natarajan)參與了這項發表在《自然·天文學》雜志上的研究,她說:“在宇宙如此早期就有這樣一個龐然大物,真是令人驚嘆。它如何在宇宙早期就已經占據了自己的星系,這是令人驚訝的。”
研究人員認為,這個黑洞是由巨大的氣體云坍縮而成的,它位于一個有恒星的星系的鄰近位置。后來,這兩個星系合并了,黑洞就占據了主導地位。
納塔拉揚說,錢德拉通過X射線探測到它,這“毫無疑問地證明了它是一個黑洞”。她說,通過X射線,“你實際上是捕捉到了被黑洞引力吸引、加速并開始發出X射線的氣體”。
這個黑洞被認為是一個類星體,因為它正在不斷增長,而且氣體非常明亮。
韋伯望遠鏡可能已經發現了一個比這個黑洞更古老的黑洞,它的年齡可能是132億零2900萬年,但是它還沒有被X射線觀測到并得到驗證。納塔拉揚預計會發現更多的早期黑洞,也許不是那么遙遠,但仍然相當遙遠。
她說:“我們期待著宇宙的一個新窗口打開,我認為這是第一道裂縫。”
這兩個太空望遠鏡——韋伯和錢德拉——使用了一種叫做引力透鏡的技術,放大了這個星系UHZ1和它的黑洞所在的空間區域。這兩個望遠鏡利用一個離地球更近的星系團的光,這個星系團距離地球只有32億光年,來放大UHZ1和它的黑洞,它們位于更遠的背景中。
納塔拉揚說:“這是一個相當暗淡的物體,多虧了運氣,自然為我們放大了它。”
韋伯望遠鏡于2021年發射,到達距離地球160萬公里的位置,它是迄今為止發射到太空的最大、最強大的天文觀測臺;它能夠看到宇宙的紅外線。錢德拉則擁有X射線視覺;它于1999年進入軌道。
博格丹說:“我覺得錢德拉在發射24年后仍然能夠做出如此驚人的發現,這太令人驚訝了。”
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