【正見新聞網2024年05月22日】
據太空網2024年5月16日報導，韋伯望遠鏡發現迄今為止最遙遠的超大質量黑洞合併。
碰撞的黑洞位於合併星系的中心，這些星系距離如此之遠，以至於碰撞被天文學家視為發生在大爆炸後僅 7.4 億年，而按照大爆炸理論這只是138 億年的宇宙年齡的一小部分。
天文學家長期以來一直懷疑，在大多數大型星系的中心發現的質量是太陽數百萬甚至數十億倍的超大質量黑洞，一直在推動宇宙演化。韋伯望遠鏡的這一新發現表明，超大質量黑洞幾乎從一開始就占據著主導地位。
韋伯望遠鏡自升空以來就在嬰兒宇宙發現了許多違背當今宇宙演化理論的大星系和超大質量黑洞，這一直是天文學家感到困惑的問題，因為促進黑洞生長的合併過程需要超過十億年的時間。
研究負責人、劍橋大學科學家漢娜·烏伯勒（Hannah Übler）在一份聲明中表示： 「我們的研究結果表明，合併是黑洞快速生長的重要途徑，即使是在宇宙黎明時也是如此。」 「與韋伯對遙遠宇宙中活躍的大質量黑洞的其他發現一起，我們的結果還表明，大質量黑洞從一開始就在塑造星系的演化。」
韋伯望遠鏡觀測到的 ZS7 星系系統，揭示了有史以來最遙遠的碰撞類星體。（圖片來源：ESA/Webb/NASA/CSA/J. Dunlop/D. Magee/PG Pérez-González/H. Übler/R. Maiolino 等）
吞噬物質的超大質量黑洞位於天文學家所謂的活動星系核（AGN）。從它們的中心位置，這些明亮的黑洞為類星體的明亮發射提供動力，這些明亮的發射通常可以超過它們周圍星系其他部分中每顆恆星的發光度的總和。
這些電磁發射的特徵使天文學家能夠確定它們源自超大質量黑洞的動力。這些特徵只能通過地球軌道上的望遠鏡來確定，而要看到最遙遠的類星體，需要韋伯望遠鏡極其強大和敏感的紅外眼。
為了研究早期宇宙中合併的類星體，烏伯勒和同事利用韋伯望遠鏡的近紅外光譜儀 (NIRSpec) 放大了距離約 120 億光年的一個名為 ZS7 的星系系統。
烏伯勒解釋說：「我們發現了黑洞附近存在快速運動的高密度氣體的證據，以及被黑洞在吸積[進食]過程中通常產生的高能輻射照亮的熱且高度電離的氣體。」 「由於其成像能力和前所未有的清晰度，韋伯望遠鏡還允許我們的團隊在空間上分離兩個黑洞。」
研究小組確定，參與這次合併的超大質量黑洞之一的質量相當於大約 5000 萬個太陽。雖然他們懷疑第二個超大質量黑洞具有相似的質量，但由於其周圍有緻密的氣體，科學家們無法最終證實這一點。
該團隊的研究成果於周四（5 月 16 日）發表在《皇家天文學會月刊》雜誌上。
資料來源：
https://www.space.com/james-webb-space-telescope-oldest-most-distant-black-hole-collision