科學(xué)家發(fā)現(xiàn)宇宙最古老的黑洞,年齡就是132億年僅比宇宙小4.7億年

科學(xué)家在周一發(fā)表的研究中,證實(shí)了之前的理論,即在宇宙的黎明時(shí)期就存在著超大質(zhì)量黑洞。美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡和錢德拉X射線天文臺(tái)在過去一年里聯(lián)合進(jìn)行了觀測(cè),發(fā)現(xiàn)了迄今為止最古老的黑洞,這個(gè)宇宙怪獸是在大爆炸后僅4.7億年就形成的。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)宇宙最古老的黑洞,年齡就是132億年僅比宇宙小4.7億年

考慮到宇宙的年齡是137億年,這個(gè)黑洞的年齡就是132億年。

更讓科學(xué)家驚訝的是,這個(gè)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(gè)黑洞的質(zhì)量相當(dāng)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(xué)的普里亞姆瓦達(dá)·納塔拉揚(yáng)(Priyamvada Natarajan)參與了這項(xiàng)發(fā)表在《自然·天文學(xué)》雜志上的研究,她說:“在宇宙如此早期就有這樣一個(gè)龐然大物,真是令人驚嘆。它如何在宇宙早期就已經(jīng)占據(jù)了自己的星系,這是令人驚訝的?!?/p>

研究人員認(rèn)為,這個(gè)黑洞是由巨大的氣體云坍縮而成的,它位于一個(gè)有恒星的星系的鄰近位置。后來,這兩個(gè)星系合并了,黑洞就占據(jù)了主導(dǎo)地位。

納塔拉揚(yáng)說,錢德拉通過X射線探測(cè)到它,這“毫無(wú)疑問地證明了它是一個(gè)黑洞”。她說,通過X射線,“你實(shí)際上是捕捉到了被黑洞引力吸引、加速并開始發(fā)出X射線的氣體”。

這個(gè)黑洞被認(rèn)為是一個(gè)類星體,因?yàn)樗诓粩嘣鲩L(zhǎng),而且氣體非常明亮。

韋伯望遠(yuǎn)鏡可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)比這個(gè)黑洞更古老的黑洞,它的年齡可能是132億零2900萬(wàn)年,但是它還沒有被X射線觀測(cè)到并得到驗(yàn)證。納塔拉揚(yáng)預(yù)計(jì)會(huì)發(fā)現(xiàn)更多的早期黑洞,也許不是那么遙遠(yuǎn),但仍然相當(dāng)遙遠(yuǎn)。

她說:“我們期待著宇宙的一個(gè)新窗口打開,我認(rèn)為這是第一道裂縫?!?/p>

這兩個(gè)太空望遠(yuǎn)鏡——韋伯和錢德拉——使用了一種叫做引力透鏡的技術(shù),放大了這個(gè)星系UHZ1和它的黑洞所在的空間區(qū)域。這兩個(gè)望遠(yuǎn)鏡利用一個(gè)離地球更近的星系團(tuán)的光,這個(gè)星系團(tuán)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(yuǎn)的背景中。

納塔拉揚(yáng)說:“這是一個(gè)相當(dāng)暗淡的物體,多虧了運(yùn)氣,自然為我們放大了它。”

韋伯望遠(yuǎn)鏡于2021年發(fā)射,到達(dá)距離地球160萬(wàn)公里的位置,它是迄今為止發(fā)射到太空的最大、最強(qiáng)大的天文觀測(cè)臺(tái);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(jìn)入軌道。

博格丹說:“我覺得錢德拉在發(fā)射24年后仍然能夠做出如此驚人的發(fā)現(xiàn),這太令人驚訝了?!?/p>

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