(剑桥18日讯)韦布太空望远镜发现有史以来探测到的最古老黑洞,这个黑洞在大爆炸之后迅速蓬勃发展,挑战了科学家对这些天体庞然大物是如何形成的理解。
中央社引述法新社报导,刊登于科学期刊《自然》(Nature)的研究报告指出,宇宙诞生后才4亿3000万年,这个黑洞就在所谓的“宇宙黎明”(cosmic dawn)时期猛烈吞噬其宿主星系。
研究报告共同作者、剑桥大学天文学家斯库茨告诉法新社,这使得此一黑洞比迄今观察到的任何其他大质量黑洞都要早了2亿年。它的质量却是太阳的160万倍。
斯库茨说,在138亿年前的大爆炸之后,这黑洞是如何有时间、如此快速地长到那么大,将为解释黑洞形成原因的“下一代理论模型”提供新的资讯。
和所有黑洞一样,这个黑洞是看不见的,只能透过附近物质惨遭吞噬时,所产生巨大爆炸的光线来侦测它。
正是这种光线,让哈伯太空望远镜在2016年发现了位于大熊座(Ursa Major)方向的宿主星系GN-z11。
GN-z11是当时所观测到的最古老星系,也是最遥远的星系。然而,哈伯望远镜并未发现潜伏在其中心位置的黑洞。
2022年,韦布太空望远镜超越哈伯,成为最强大的太空望远镜,所公布的大量新发现,让科学家们忙著跟上脚步。
韦布不仅发现了GN-z11中心位置的黑洞,而且还发现了时间和空间要再更往前回溯的星系,这些星系也比先前所想像的还要大。
在宇宙黎明期间,这黑洞大力吞噬GN-z11;此前正是宇宙的“黑暗时代”,在那时恒星和星系才刚诞生。
早期宇宙黑洞或以不同方式形成
位于星系中心位置的超大质量黑洞,通常若不是数十亿年才形成,快也得要数亿年;那么这一个黑洞怎么会成长这么快速呢?
研究报告共同作者、法国巴黎天体物理研究所的天体物理学家夏洛认为,相较于稍近期的黑洞,早期宇宙的黑洞可能是以不同方式形成。
他告诉法新社,有一种理论是说,这种黑洞诞生时型体庞大,是因为特大恒星的爆炸,而特大恒星仅存于早期宇宙。
他又说,或者这种黑洞可能是由“致密气体云直接塌陷产生,而不经过恒星形成阶段”。
这黑洞一旦诞生,就能够吞噬附近丰富的气体,进而引发非常强劲的猛长期。
斯库茨强调,迄今为止关于GN-z11黑洞的发现,“并不排除这些情况的任何可能”。
这可能只是一个开始。斯库茨希望韦布及其他即将推出的太空望远镜,例如欧洲太空总署的Euclid望远镜,能够在宇宙最初的微光中发现更多这样的黑洞。