天文學家發現宇宙形成早期的超大質量黑洞

莫心海

【正見新聞網2023年03月01日】

 

 

英國皇家天文學會網站2023年2月22日報導,德克薩斯大學和亞利桑那大學的天文學家在極早期宇宙中一個已知的最極端星系中發現了一個快速增長的黑洞。這個星系距離我們非常遙遠,被認為宇宙誕生7.5億年就存在了。

利用位於智利的射電天文台阿塔卡馬(Atacama Large)大毫米陣列 (ALMA),研究小組確定包含這個超大質量黑洞的名為 COS-87259 的星系非常極端,它擁有超過十億個太陽質量的星際塵埃,形成新恆星的速度是 銀河系的1000 倍。因為新恆星的迅猛形成和其中心不斷增大的超大質量所發出的光使得它熠熠生輝。

這個超大質量黑洞被認為是一種新型的原始黑洞——一種被宇宙「塵埃」嚴重籠罩的黑洞,導致它發出的幾乎所有的光都在電磁光譜的中紅外範圍內。研究人員還發現,這個不斷增長的超大質量黑洞(通常被稱為活躍星系核)正在產生一股強烈的物質射流,以接近光速的速度穿過宿主星系。

今天,質量是太陽數百萬到數十億倍的黑洞幾乎存在於每個星系的中心。這些超大質量黑洞最初是如何形成的,對科學家來說仍然是個謎,特別是其中一些天體是在宇宙還很年輕的時候就形成了。因為來自這些光源的光需要很長時間才能到達我們,所以我們看到它們過去存在的樣子;比如這個超級黑洞所在的星系,天文學家通過它所發出光線的紅移推測我們看到的是它在大爆炸後僅 7.5 億年的光景。

令人驚訝的是,天文學家是在檢測相對較小的天空區域中被發現這個星系的——小於滿月大小的 10 倍——這表明在早期宇宙可能有數千個類似星系。這與之前的觀測結果有很大的不同。

在極早期宇宙中所知道的唯一一類超大質量黑洞是類星體,它們是相對未被宇宙塵埃遮擋的活躍黑洞。這些類星體在與 COS-87259 相似的距離上極為罕見,整個天空中只有幾十個。 COS-87259 及其黑洞的驚人發現引發了關於極早期超大質量黑洞的數目以及它們通常形成的星系類型的問題。

1.    https://ras.ac.uk/news-and-press/news/new-discovery-sheds-light-very-early-supermassive-black-holes

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