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質(zhì)量為太陽10億倍的罕見黑洞可能顛覆我們對星系形成的理解

時間：2025-12-10 04:06:08 來源：網(wǎng)絡(luò)整理編輯：時尚

核心提示

這是一個類星體的示意圖，新黑洞是它的早期形式，向宇宙中噴射出一股熾熱的放射性風。(Image credit: ESO/M. Kornmesser)神秘的地球uux.cn）據(jù)美國太空網(wǎng)By Ben Tu

質(zhì)量為太陽10億倍的質(zhì)量罕見黑洞可能顛覆我們對星系形成的理解

這是一個類星體的示意圖，新黑洞是為太它的早期形式，向宇宙中噴射出一股熾熱的陽億放射性風。(Image credit: ESO/M. Kornmesser)
（神秘的罕見黑洞地球uux.cn）據(jù)美國太空網(wǎng)（By Ben Turner）：一個罕見的超大質(zhì)量黑洞被發(fā)現(xiàn)隱藏在宇宙的黎明，這可能表明在早期宇宙中有比科學(xué)家想象的顛覆的理更多成千上萬的貪婪怪物——天文學(xué)家不確定為什么。
原始黑洞的星系形成質(zhì)量大約是我們太陽的10億倍，在COS-87259星系的質(zhì)量中心被發(fā)現(xiàn)。這個古老的為太星系在宇宙大爆炸后僅7.5億年形成，被智利的陽億一個射電天文臺阿塔卡馬大毫米陣列(ALMA)發(fā)現(xiàn)，位于一片不到滿月大小的罕見黑洞小天空中。
在湍流星塵的顛覆的理遮掩下，快速增長的星系形成黑洞被視為消耗其軌道物質(zhì)吸積盤的一部分，同時以接近光速的質(zhì)量速度噴射出剩余物。這個巨大的為太黑洞似乎處于一個罕見的成長中間階段，介于一個布滿灰塵的陽億恒星形成的星系和一個巨大的明亮發(fā)光的黑洞(稱為類星體)之間。
研究人員認為，這個宇宙巨獸可能只是潛伏在早期宇宙云層下的數(shù)千個莫名其妙的大黑洞之一。他們在2月24日的皇家天文學(xué)會月刊上發(fā)表了他們的發(fā)現(xiàn)。
“坦率地說，解釋大約15個非常早期發(fā)光類星體的存在[來自與COS-87259相同的時期]對河外天文學(xué)來說是一個巨大的挑戰(zhàn)，因為自大爆炸以來，如此巨大的黑洞在如此短的時間內(nèi)成長，”首席研究作者瑞安·恩德斯利，德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的天文學(xué)家告訴《生活科學(xué)》。“如果非常早期的十億太陽質(zhì)量的黑洞比我們最初認為的要常見數(shù)千倍(正如我們的發(fā)現(xiàn)所暗示的那樣，除非你認為我們非常幸運)，這只會進一步加劇問題。”
一個超大的謎
黑洞誕生于巨星的坍縮，并通過不停地吞噬包含它們的恒星形成星系中的氣體、塵埃、恒星和其他黑洞而成長。如果它們變得足夠大，摩擦?xí)?dǎo)致螺旋進入黑洞大口的物質(zhì)變熱，它們會轉(zhuǎn)化為類星體——釋放出比最亮的恒星亮一萬億倍的氣體繭。
因為光在真空空間中以固定的速度傳播，科學(xué)家對宇宙看得越深，他們攔截的遠程光就越多，他們看到的時間就越久遠。過去對“宇宙黎明”——包含宇宙第一個十億年的時代——的模擬表明，翻滾的冷氣體云可能已經(jīng)合并成巨大的恒星，這些恒星注定會迅速坍縮，產(chǎn)生黑洞。隨著宇宙的增長，這些第一批黑洞可能會迅速與其他黑洞合并，在整個宇宙中孕育出更大的超大質(zhì)量黑洞。
但是這些混亂的條件如何導(dǎo)致如此多的超大質(zhì)量黑洞的產(chǎn)生是一個謎；當宇宙只達到其當前年齡的5%時，這些野獸可能已經(jīng)數(shù)以千計，這種可能性加深了這一點。一篇評論論文指出，大而明亮的類星體是最容易發(fā)現(xiàn)的黑洞，因此它們很可能只是隱藏在年輕宇宙中的怪物的“冰山一角”。
這個難題的答案可能指向我們對早期宇宙中星系形成的理解中的一個漏洞。2月22日。另一組天文學(xué)家分析了來自詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了一組六個巨大的星系——年齡在大爆炸后的5億至7億年之間——它們?nèi)绱司薮螅灾劣谂c99%的宇宙學(xué)模型相矛盾。
一個可能的解釋可能在于密集的“星爆”云的數(shù)量和瘋狂的活動，這是最早的黑洞產(chǎn)生的地方。例如，在2022年4月，在一個與COS-87259同齡的恒星暴增星系中發(fā)現(xiàn)了另一個快速增長、轉(zhuǎn)變的黑洞，這表明該星系提供新鮮出爐的恒星的速度比今天的銀河系快1600倍。COS-87259的烹飪速度略慢，是目前銀河系的1000倍，但其黑洞的質(zhì)量和亮度是GNz7q的20倍。
“在過去的一年里，COS-87259和GNz7q的發(fā)現(xiàn)都非常令人驚訝，這促使我們問，從理解早期超大質(zhì)量黑洞增長的角度來看，我們?nèi)绾尾拍芾斫膺@一點，”Endsley說。
研究最初發(fā)表于LiveScience。

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