Nature：颠覆认知，人类发现了最古老的黑洞

在一项最新研究中，来自剑桥大学的研究团队及其合作者探测到了宇宙诞生后 4 亿年的最古老黑洞，并揭示了其“吞噬”母星系的现象。

这颗罕见庞大的黑洞，比太阳的质量大数百万倍，挑战了人们对黑洞形成与增长的传统理解。这一巨大发现不仅推翻了有关超大质量黑洞形成的设想，也让科学家重新思考它们可能诞生的方式。

相关研究论文以“A small and vigorous black hole in the early Universe”为题，已发表在权威科学期刊 Nature 上。

在宇宙学家的标准模型中，超大质量黑洞是由死亡恒星的残骸形成的，需要数十亿年才能达到目前的大小。然而，这颗新发现的黑洞的庞大尺寸表明，它们可能以一种不同寻常的方式形成，或者能够以比先前认为可能的速度高五倍的速度吞噬物质。早期宇宙的气体丰富可能使这一过程成为可能，因为早期星系充当了黑洞的“自助餐”。

这颗黑洞正以超过同类的惊人速度“进食”其母星系 GN-z11。虽然黑洞无法直接观测，但其附近形成的旋涡吸积盘的明亮辐射使其被检测到。尽管 GN-z11 是一颗相对较小的紧凑星系，但这颗黑洞可能对其发展产生负面影响，因为黑洞过度吞噬气体会形成超快速的“风”，抑制恒星形成过程，逐渐摧毁星系本身。

詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）的强大能力为这一重大发现奠定了基础，为宇宙学家提供了前所未有的机遇。

研究团队表示，未来数月和数年内，JWST 的更多观测或许将揭示更古老的黑洞存在。科学家计划通过未来的观测寻找更小的黑洞“种子”，以帮助解开黑洞可能形成的不同方式之谜，究竟它们是“天生庞大”还是在演化过程中迅速增长。这一突破性发现将改变我们对宇宙演化早期阶段的理解，并引领着探索更深奥秘的新时代。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-024-07052-5

转自：“学术头条”微信公众号

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