天文發現迄今最大最古老黑洞 為太陽8億倍
2017 年 12 月 07 日
超級黑洞藝術構想圖。(來源: NASA/Robin Dienel/Carnegie Institution for Science )
科學家發現迄今最大、最古老的黑洞,可能改變目前的天文學理論。
這座黑洞的年齡超過 130 億年,僅比目前科學家所知道的宇宙年齡年輕 6.9 億年。或者說,如果將宇宙年齡比喻成 100 歲的話,這座黑洞有 95 歲。
不僅它的年齡令科學家驚訝,它的質量達到太陽的 8 億倍,也令科學家找不到合適的解釋。
「這座黑洞僅在宇宙產生後 6.9 億年,即成長到出乎意料的大。我們所發現的這種現象說明,我們需要修改現在的黑洞形成理論了。」美國航空航天局( NASA )的科學家丹尼爾·斯登( Daniel Stern )說。
據航空航天局 12 月 6 日報導,目前科學家感到困惑的是,什麼原因導致這座極為古老的黑洞在很短時間內長得如此巨大。
形成原因之謎
該超級黑洞位於一座星系的中心,正在大量吞噬極多的物質,形成一種類星體( quasar )的天文現象。
德國馬普天文研究所( Max Planck Institute for Astronomy )的科學家布萊姆·維尼曼斯( Bram Venemans )說:「類星體是已知天體中最明亮、最遙遠的物體,它對我們了解早期宇宙具有重要意義。」
科學家推測,在無限深遠的太空中,這種最亮、最遙遠的類星體非常罕見,數量可能僅為 20~100 。
另據天文學網站「太空」( Space ) 12 月 6 日報導,科學家以前發現的最古老及最遙遠的類星體編號為 ULAS J1120+0641 ,距離地球 130.4 億光年遠,比宇宙年輕 7.5 億年。
而目前發現的類星體及其黑洞命名為 ULAS J1342+0928 ,為 131 億光年遠。該研究負責人、卡內基科學研究所( Carnegie Institution for Science )的天體物理學家愛德華多·巴納多斯( Eduardo Bañados )進一步解釋,發現這種極為古老的超級黑洞對理解宇宙具有非常重要的意義,「我們已經用世界最強大的望遠鏡向那裡聚焦。我們一定會觀察到更驚人的現象。」
在觀測 ULAS J1342+0928 中,科學家使用的大型設備有智利的巨型麥哲倫望遠鏡( GMT )、亞利桑那州的巨大雙筒望遠鏡及夏威夷的北雙子座望遠鏡( Gemini North )等。
可能改變天文理論
近年來,科學家不斷發現古老的超級黑洞。澳洲科技網站 Science Alert 2 月份報導,航空航天局的科學家根據極強的伽瑪射線來源,判斷出一些年齡僅比宇宙小 14 億年的極古老黑洞。
這些極為古老黑洞位於極其古老星系的核心,而且表現出非常活躍的發出射線的特徵,因此科學家將其稱為「耀變體」( Blazars ),來描述它們放射密度極高的能量。這些超級黑洞的質量均為太陽的 100 萬倍以上。
航空航天局戈達得太空飛行中心的天文學家魯拜什‧歐迦( Roopesh Ojha )說:「這些遙遠的耀變體含有目前已知質量最大的黑洞,而它們竟然如此古老。這個現象讓我們重新認識目前的超級黑洞形成理論。」
意大利宇航局達里奧‧加斯帕里尼( Dario Gasparrini )說:「主要問題是,這些巨型黑洞怎麼能在宇宙如此年輕的時期形成呢?我們不知道那些黑洞快速增長的機制。」