發(fā)現(xiàn)的最古老黑洞可追溯到大爆炸后 4.7 億年

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了迄今為止最古老的黑洞，宇宙巨獸在大爆炸后僅 4.7 億年就形成了。

周一發(fā)表的研究結(jié)果證實了迄今為止關(guān)于宇宙誕生之初就存在超大質(zhì)量黑洞的理論。美國宇航局的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡和錢德拉 X 射線天文臺在過去一年中聯(lián)手進(jìn)行了觀測。

鑒于宇宙已有 137 億年的歷史，那么這個黑洞的年齡就是 132 億年。

更令科學(xué)家震驚的是，這個黑洞是一個巨大的黑洞——比我們銀河系中的黑洞大十倍。

哈佛-史密森天體物理中心的主要作者阿科斯·博格丹 (Akos Bogdan) 表示，據(jù)信它的重量是其星系中所有恒星質(zhì)量的 10% 到 100%。他指出，這個比例遠(yuǎn)低于我們銀河系和其他附近星系中黑洞的比例（估計為 0.1%）。

耶魯大學(xué)的普里亞姆瓦達(dá)·納塔拉詹（Priyamvada Natarajan）表示：“在宇宙中形成這樣的龐然大物還處于早期階段。”他參與了發(fā)表在《自然天文學(xué)》雜志上的這項研究。《天體物理學(xué)雜志快報》上發(fā)表了一篇姊妹篇文章。“令人震驚的是，這個東西實際上在宇宙的早期就已經(jīng)和它的星系一起就位了。”

研究人員認(rèn)為，黑洞是由巨大的氣體云形成的，這些氣體云在與恒星相鄰的星系中塌陷。兩個星系合并，黑洞接管了一切。

納塔拉揚表示，錢德拉通過 X 射線探測到它的事實“毫無疑問地證實了它是一個黑洞”。她說，通過 X 射線，“你實際上捕獲了被引力拉入黑洞的氣體，加速并開始在 X 射線中發(fā)光。”

她補充說，這個星體被認(rèn)為是類星體，因為它正在積極生長，而且氣體明亮得令人眼花繚亂。

據(jù)科學(xué)家稱，僅韋伯望遠(yuǎn)鏡就可能發(fā)現(xiàn)了一個年齡為 2900 萬年的黑洞，但尚未在 X 射線中觀察到并得到驗證。納塔拉詹預(yù)計將會發(fā)現(xiàn)更多的早期黑洞——也許沒有那么遙遠(yuǎn)，但仍然相當(dāng)遙遠(yuǎn)。

“我們期待著宇宙中打開一扇新的窗戶，我認(rèn)為這是第一道裂縫，”她說。

韋伯和錢德拉這兩臺太空望遠(yuǎn)鏡使用了一種稱為引力透鏡的技術(shù)來放大這個星系 UHZ1 及其黑洞所在的空間區(qū)域。這些望遠(yuǎn)鏡利用來自更近的星系團(tuán)（距離地球僅 32 億光年）的光線來放大背景中更遠(yuǎn)的 UHZ1 及其黑洞。

納塔拉詹說：“這是一個非常微弱的物體，幸運的是，大自然為我們放大了它。”

韋伯于 2021 年發(fā)射到 100 萬英里（160 萬公里）外的地點，是有史以來發(fā)送到太空的最大、最強大的天文觀測站；它通過紅外線看到宇宙。年長得多的錢德拉擁有 X 光視力。它于1999年被火箭送入軌道。

博格丹說：“錢德拉在發(fā)射24 年后還能做出如此驚人的發(fā)現(xiàn)，我絕對感到驚訝。”