新闻 > 科教 > 正文

韦伯太空望远镜发现最古老黑洞 将挑战天文理论

天文学家今天表示,韦伯太空望远镜发现有史以来探测到的最古老黑洞,这个黑洞在大爆炸之后迅速蓬勃发展,挑战了科学家对这些天体庞然大物是如何形成的理解。

天文学家今天表示,韦伯太空望远镜发现有史以来探测到的最古老黑洞,这个黑洞在大爆炸之后迅速蓬勃发展,挑战了科学家对这些天体庞然大物是如何形成的理解。

▲天文学家透露,韦伯望远镜发现最古老黑洞,这个黑洞在大爆炸后迅速蓬勃地发展。(示意图/翻摄自NASA官网)

根据刊登于科学期刊“自然”(Nature)的研究报告,宇宙诞生后才4.3亿年,这个黑洞就在所谓的“宇宙黎明”(cosmic dawn)时期猛烈吞噬其宿主星系。

研究报告共同作者、剑桥大学(Cambridge University)天文学家修尔兹(Jan Scholtz)告诉法新社说,这使得此一黑洞比迄今观察到的任何其他大质量黑洞(massive black hole)都要早了2亿年。但它的质量却是太阳的160万倍。

修尔兹说,在138亿年前的大爆炸之后,这黑洞是如何有时间、如此快速地长到那么大,将为解释黑洞形成原因的“下一代理论模型”提供新的资讯。

和所有黑洞一样,这个黑洞是看不见的,只能透过附近物质惨遭吞噬时,所产生巨大爆炸的光线来侦测它。

正是这种光线让哈伯太空望远镜(Hubble space telescope)在2016年发现了位于大熊座(Ursa Major)方向的宿主星系GN-z11。

GN-z11是当时所观测到的最古老星系,也是最遥远的星系。然而哈伯望远镜并未发现潜伏在其中心位置的黑洞。

2022年,韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope)超越哈伯成为最强大的太空望远镜,所公布的大量新发现,让科学家们忙着跟上脚步。

韦伯不仅发现了GN-z11中心位置的黑洞,而且还发现了时间和空间要再更往前回溯的星系,这些星系也比先前所想像的还要大。

在宇宙黎明期间,这黑洞大力吞噬GN-z11;此前正是宇宙的“黑暗时代”,在那时恒星和星系才刚诞生。

位于星系中心位置的超大质量黑洞(supermassive black hole),通常若不是数十亿年才形成,快也得要数亿年;那么这一个黑洞怎么会成长这么快速呢?

研究报告共同作者、法国巴黎天体物理研究所(Institut d'Astrophysique de Paris)的天体物理学家夏洛(Stephane Charlot)认为,相较于稍近期的黑洞,早期宇宙的黑洞可能是以不同方式形成的。

他告诉法新社,有一种理论是说,这种黑洞诞生时型体庞大,是因为特大恒星的爆炸,而特大恒星仅存于早期宇宙。

他又说,或者这种黑洞可能是由“致密气体云直接塌陷而产生的,而不经过恒星形成阶段”。

这黑洞一旦诞生,就能够吞噬附近丰富的气体,进而引发非常强劲的猛长期。

修尔兹强调,迄今为止关于GN-z11黑洞的发现,“并不排除这些情况的任何可能”。

这可能只是一个开始。

修尔兹希望韦伯望远镜及其他即将推出的望远镜,例如欧洲太空总署(European Space)的欧几里得望远镜(Euclid),能够在宇宙最初的微光中发现更多这样的黑洞。

责任编辑: 李冬琪  来源:中央社 转载请注明作者、出处並保持完整。

本文网址:https://www.aboluowang.com/2024/0118/2006074.html