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Apr. 07 2023

科學家發現了迄今為止最古老的黑洞

  • 科學家發現了迄今為止最古老的黑洞。

    科學家發現了迄今為止最古老的黑洞。

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一個超遙遠的星系中剛剛給了天文學家一個大驚喜,藉由詹姆斯.韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope)的觀測資料,科學家發現了一個1000萬倍太陽質量的超大質量黑洞正在吸收周圍的物質並活躍地增長中。

該星系先前被稱為EGSY8p7,後來更名為CEERS_1019,它的紅移值z達到了8.68,是在宇宙大爆炸後5.7億年後形成的星系,這項發現可能有助於解決早期宇宙的難題之一:宇宙早期的黑洞是如何在如此短的時間內增長到如此尺寸的?

研究團隊最早是在研究早期恆星形成時產生的光,這種光被稱為萊曼α發射線,是恆星形成的過程中由中性氫電離後產生的,早期的宇宙就充滿了這種中性氫霧,阻礙了光的傳播。目前科學界對於再游離時期的宇宙仍一知半解,因此這些超早期星系是該研究的絕佳目標,該星系是在2015年哈伯的觀測資料中發現的,隨後的其它觀測數據證實了它的存在,而宇宙的膨脹也使得這些超遙遠的光轉移到紅外線波段了,因此韋伯望遠鏡成了最適合的觀測利器。

論文的第一作者瑞貝卡.拉森(Rebecca Larson)注意到了另一個發射特徵與活躍星系核有關,一般而言,宇宙早期星系發出的光只有兩個不同的選項,來自活躍星系核或是恆星形成的過程,但同時見到兩者是前所未見的。研究團隊內部也因此產生了分歧,但事實證明兩者均有,不過黑洞的影響較小,大部分的光仍然由星系中的恆星形成過程為主導。

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一個成長中的超大質量黑洞存在於132億年前並不稀有,過往也有發現16億倍及8億倍太陽質量的黑洞也在成長之中,但是這兩個都以活躍星系核的發射光為主,而拉森的團隊所發現的黑洞更早,特徵也與過往發現的黑洞不同,或許了解早期的宇宙是找到更多這種類似的中間星系,才能幫助我們理解宇宙的誕生和成長,該論文已提交至《天文物理學期刊》(The Astrophysical Journal)發表,目前可以在論文預印本網站上查閱。(編譯/許晉翊)

 

資料來源:Science Alert

本文轉載自臺北市立天文科學教育館網站。

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