人類發現最古老黑洞 比太陽質量巨大百萬倍(圖)
遙遠星系的古老黑洞,打破了人類過往的認知。(圖片來源:Adobe Stock)
人類在最遙遠、最古老的星系發現了目前已知最悠久的黑洞,它的規模超乎尋常,不符合過往的認知,擁有超乎想像的巨大質量,正在吞噬它所在的星系天體。
人類發現最古老黑洞 比太陽質量巨大百萬倍
今年,一篇刊登在科學期刊《自然》(Nature)中的論文,向人們展示關於黑洞的全新觀測結果。研究團隊藉由詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的觀測,他們發現目前已知最古老的黑洞。這項研究的共同作者揚·肖爾茨(Jan Scholtz)是劍橋大學科維理宇宙學研究所的研究員,主要研究星系的演化,這次發現的黑洞,形成的時間大約在宇宙大爆炸以後的4.3億年,他表示這個天體比以前所知的其他「大質量黑洞」(massive black hole)形成時間早了2億年之多,然而這個黑洞的質量卻能夠達到太陽質量的160萬倍,他們對於這個在宇宙大爆炸發生後不久誕生的黑洞,能夠成長得如此迅速感到相當好奇。
這個古老黑洞的存在與其他黑洞相同,人類無法對他直接進行觀測,必須藉由其他天體遭到吞噬時產生的光,才能夠逐步推知這些黑洞的大致輪廓與所在位置。回顧2016年時,科學家藉由哈伯太空望遠鏡在北斗七星所屬的大熊座發現,作為這個黑洞的宿主,被編為「GN-z11」的一個高紅移星系,就如同這個黑洞的歷史,GN-z11也是目前已經被人類證實的可觀測宇宙中,最古老也最遙遠的已知星系,不過當時並沒有發現位於GN-z11星系中心地帶的黑洞。到了2022年時,由歐洲太空總署、加拿大太空總署、美國國家航空暨太空總署進行的共用計畫,預估斥資百億美元的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡於1月8日這天順利在宇宙部署完畢,才逐漸發現過往未能觀測的天體。
這次發現的黑洞處於「宇宙黎明」時期,會猛烈地吞噬所在的宿主星系。正常來說,位於星系中心,擁有這樣吞噬能力的超大質量黑洞需要長久的時間才能形成,而這個黑洞的成長速度相對過於快速。同屬科維理宇宙學研究所的作者之一,天文物理學家羅伯托·梅約利諾(Roberto Maiolino)表示,這個黑洞從我們的時代倒數為130億多年前,但當時這個黑洞其實才4億多年,在宇宙時間上來說,依然是個「嬰兒」,只佔了當前宇宙年齡的3%。它認為在宇宙看見這樣規模的黑洞還為時過早,需要考慮它們其他可能形成的原因。
肖爾茨表示這個黑洞的形成原因,目前無法排除任何可能,這個古老黑洞的形成過程,期望能成為解釋黑洞形成原因的下一代理論模型,未來如果能發現更多相似的天體,將是人類進一步了解宇宙形成初期發展情況的指標。
責任編輯:星躍
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