韦伯探测到已知最古老的黑洞

天文学家使用 NASA/ESA/CSA 詹姆斯·韦伯太空望远镜在GN-z11中发现了一个小而活跃的黑洞，这是一个异常明亮的星系，存在于大爆炸后仅4.2 亿年，即 130 亿多年前。这个质量为几百万个太阳质量的黑洞甚至在宇宙的早期就存在，这挑战了当前关于黑洞如何形成和生长的假设。

天文学家认为，在银河系等星系中心发现的超大质量黑洞经过数十亿年才发展到目前的大小。

但这个新发现的黑洞的大小表明它们可能以其他方式形成：它们可能“生来就很大”，或者它们可以以比想象的速度高五倍的速度吞噬物质。

根据标准模型，超大质量黑洞是由死亡恒星的残余物形成的，这些恒星坍塌后可能形成质量约为太阳一百倍的黑洞

如果它以预期的方式增长，这个新发现的黑洞将需要大约十亿年的时间才能增长到其观测到的大小。

然而，当这个黑洞被发现时，宇宙的年龄还不到十亿年。

剑桥大学天文学家罗伯托·麦奥利诺博士说：“在宇宙中看到这么大的黑洞还为时过早，因此我们必须考虑它们可能形成的其他方式。”

“非常早期的星系富含气体，因此它们就像黑洞的自助餐。”

与所有黑洞一样，GN-z11 中的年轻黑洞正在从其宿主星系吸积物质以促进其生长。

然而，人们发现这个古老的黑洞吞噬物质的能力比后来的其他黑洞要强烈得多。

GN-z11 是一个致密星系，大约比银河系小一百倍，但黑洞可能会损害它的发展。

当黑洞消耗过多气体时，它会像超快风一样将气体推走。

这种“风”可以阻止恒星形成的过程，慢慢杀死星系，但它也会杀死黑洞本身，因为它也会切断黑洞的“食物”来源。

“这是一个新时代：灵敏度的巨大飞跃，特别是在红外线方面，就像一夜之间从伽利略望远镜升级到现代望远镜一样，”麦奥利诺博士说。

“在韦伯上线之前，我想当你超越我们用 NASA/ESA 哈勃太空望远镜看到的范围时，宇宙可能就没那么有趣了。”

“但事实并非如此：宇宙向我们展示的东西非常慷慨，而这仅仅是开始。”

“韦伯的敏感性意味着在未来几个月甚至几年内可能会发现更古老的黑洞，”他补充道。

“我们希望利用韦伯未来的观测来尝试寻找更小的黑洞‘种子’，这可能有助于他们解开黑洞可能形成的不同方式：它们是一开始很大还是增长得很快。”

有关研究结果的论文发表在《自然》杂志上。