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2024 年 11 月 6 日 上午 6:49 PHT
路透社
在 NASA 的马歇尔太空飞行中心，Ball Aerospace 的首席光学测试工程师 Dave Chaney 对詹姆斯·韦伯太空望远镜的六个主镜段进行了检查，这些是望远镜的关键部件。
在我们银河系的中心，有一个质量约为太阳四百万倍的超大质量黑洞，被称为人马座 A *。这些黑洞通常位于大多数星系的中心，通过吞噬周围的物质来增加质量。
自 2022 年詹姆斯·韦伯太空望远镜上线以来，天文学家发现早期宇宙中存在超大质量黑洞，这一发现比之前的预期更早。对一个名为 LID-568 的原始黑洞的新观测揭示了其超速增长的过程。
黑洞是极其密集的天体，其引力之强以至于连光都无法逃脱。它们通过吸入气体、尘埃和恒星等物质来增加质量。
“早期宇宙中存在超大质量黑洞，这挑战了我们当前的黑洞形成和增长模型。”国际双子座天文台的 Hyewon Suh 和 NOIRLab 的天文学家说道，他们也是《自然·天文学》期刊上研究的主要作者。
新的韦伯观测涉及一个名为 LID-568 的超大质量黑洞，该黑洞存在于宇宙约为当前年龄的 11% 时，即大爆炸事件 138 亿年后的 15 亿年。LID-568 的质量约为太阳的 1000 万倍，是 Sagittarius A* 的 2.5 倍。
LID-568 被观测到以比之前认为可能更快的速度增加质量。韦伯显示，LID-568 似乎正在以超过 40 倍于爱丁顿极限的速度消耗下落的物质。
“爱丁顿极限是黑洞通过吸积过程产生的最大能量输出的理论极限。”双子座天文台和 NOIRLab 的天文学家 Julia Scharwächter 说道。
这些原始黑洞被认为有两种起源方式之一，要么是宇宙第一代恒星爆炸死亡后形成的，要么是通过早期宇宙中存在的大量气体云的坍缩形成的。
“LID-568 的发现表明，质量增长的大部分可以在一次快速吸积事件中发生。这可能有助于解释超大质量黑洞如何在宇宙早期形成。”Suh 说。
“到目前为止，我们缺乏关于这些黑洞如何在早期宇宙中如此快速增长的观测确认。”Suh 补充道。
一个正在增长的超大质量黑洞的关键标志是 X 射线的发射，这是一种波长非常短的高能电磁辐射。研究人员首先使用 NASA 的钱德拉 X 射线天文台发现了 LID-568，然后使用韦伯的红外观测能力对其进行了更详细的研究。
韦伯的观测表明，存在某种机制，使得黑洞能够以比之前认为可能更快的速度吞噬物质。
“LID-568 因其极端的增长率和在宇宙早期存在的事实而引人注目。”Suh 说。“我们还不清楚 LID-568 是如何超过爱丁顿极限的。为了进一步研究，我们需要更多数据，因此我们计划使用韦伯进行后续观测。”
通过韦伯望远镜的观测，我们对早期宇宙中黑洞的形成和增长有了更深入的了解。这一发现不仅挑战了现有的理论模型，也为未来的研究提供了新的方向。
