科學(xué)家在早期宇宙中發(fā)現(xiàn)一個(gè)不尋常的快速吸積黑洞

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2024-11-06 15:55:04 環(huán)球網(wǎng)科技

2024年11月5日——天文學(xué)家最近在早期宇宙中發(fā)現(xiàn)了一種異常的超大質(zhì)量黑洞。這個(gè)黑洞在宇宙大爆炸后的僅15億年里，就能以驚人的速度吞噬周圍的物質(zhì)。這一黑洞被命名為L(zhǎng)ID-568，它是一種超愛丁頓吸積黑洞，其吞噬物質(zhì)的速率超出了傳統(tǒng)的愛丁頓極限40倍。這一發(fā)現(xiàn)為我們深入理解早期宇宙中超大質(zhì)量黑洞如何快速增長(zhǎng)提供了重要線索。相關(guān)研究成果已發(fā)表在《自然·天文學(xué)》期刊上。

LID-568黑洞是由一個(gè)國(guó)際天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)的，他們結(jié)合了詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡（JWST）和錢德拉X射線天文臺(tái)的數(shù)據(jù)，使用了一種創(chuàng)新的觀察方法——利用JWST上的積分場(chǎng)光譜儀，而非傳統(tǒng)的狹縫光譜儀。與后者只能獲取有限區(qū)域的光譜信息不同，積分場(chǎng)光譜儀能夠從每一個(gè)像素點(diǎn)獲取光譜數(shù)據(jù)，提供了更加詳細(xì)的圖像和信息。

在對(duì)目標(biāo)星系及其周圍環(huán)境進(jìn)行全面觀測(cè)時(shí)，科學(xué)家們意外地發(fā)現(xiàn)，LID-568黑洞中心存在強(qiáng)烈的氣體外流現(xiàn)象。根據(jù)這些氣體的速度和規(guī)模，研究人員推測(cè)，這個(gè)黑洞的質(zhì)量增長(zhǎng)可能是在一次性、快速吸積的過程中迅速實(shí)現(xiàn)的。

更令人驚訝的是，研究發(fā)現(xiàn)，LID-568黑洞吞噬物質(zhì)的速度超過了愛丁頓極限40倍。愛丁頓極限是指黑洞能夠吸引物質(zhì)的最大速度，超過這一速度會(huì)導(dǎo)致黑洞內(nèi)外引力與物質(zhì)加熱釋放出的外向壓力不再平衡。根據(jù)這一理論，LID-568的亮度明顯超過了這一理論上限，科學(xué)家們由此意識(shí)到，這一現(xiàn)象可能揭示了早期宇宙中超大質(zhì)量黑洞形成的關(guān)鍵機(jī)制。

這一極端現(xiàn)象表明，LID-568黑洞的快速吸積行為，可能是宇宙初期能夠形成如此重量級(jí)黑洞的原因之一。這一發(fā)現(xiàn)為超大質(zhì)量黑洞的形成提供了新的思路。科學(xué)家們推測(cè)，黑洞的形成可能源自兩種不同的過程：一是由早期宇宙中首批恒星的死亡后留下的“輕種子”黑洞模型，二是通過大量氣體直接坍縮形成的“重種子”黑洞模型。而LID-568的發(fā)現(xiàn)則暗示，無(wú)論是“輕種子”還是“重種子”黑洞，都可能通過一次迅速的吸積事件，實(shí)現(xiàn)了巨大的質(zhì)量增長(zhǎng)。

LID-568的發(fā)現(xiàn)還證明了，黑洞有可能突破傳統(tǒng)的愛丁頓極限，這為天文學(xué)家提供了研究這一現(xiàn)象的寶貴機(jī)會(huì)。這一發(fā)現(xiàn)不僅揭示了早期宇宙黑洞演化的新機(jī)制，也為后續(xù)的天文學(xué)研究提供了新方向。

(責(zé)任編輯：張佳鑫 0764)

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