原標題：韋布發現迄今觀察到的最古老黑洞 存在時間之早挑戰了關于黑洞如何形成的假設

來源：科技日報

哈勃空間望遠鏡此前曾“看到”的GN-z11星系(左)和正在“進食”的黑洞的藝術插圖(右)。 圖片來源：美國太空網

英國劍橋大學領導的國際團隊使用詹姆斯·韋布空間望遠鏡(JWST)發現了迄今為止觀察到的最古老黑洞。該黑洞歷史可追溯到宇宙的“黎明時期”，約為大爆炸后4億年，距今超過130億年。研究人員還發現，它正在吞噬其宿主星系。研究結果發表在新一期《自然》雜志上。

這個質量驚人的黑洞在宇宙中存在的時間如此之早，挑戰了關于黑洞如何形成和生長的假設。天文學家認為，在銀河系等星系中心發現的超大質量黑洞在數十億年的時間里增長到了現在的大小。但這個新發現的黑洞大小表明，它們可能是以其他方式形成的。比如，它們可能天生就很大，或者吞噬物質的速度比人們之前認為的高出5倍。

根據標準模型，超大質量黑洞是由死亡恒星的殘余物形成的。這些恒星坍塌后可能形成一個質量約為太陽100倍的黑洞。如果它以預期的方式生長，這個新探測到的黑洞將需要大約10億年的時間才能增長到觀測時的大小。然而，當這個黑洞被發現時，宇宙還不到10億歲。研究人員猜測，非常早期的星系富含氣體，可能是黑洞的豐盛“自助餐”。

像所有黑洞一樣，這個年輕的黑洞正在吞噬來自其宿主星系的物質，以推動其生長。但這個黑洞吞噬物質的能力比其他“兄弟”黑洞要強得多。

這個年輕的宿主星系被稱為GN-z11。它是一個致密星系，大小約是銀河系的1/100。但黑洞可能會損害它的發展。當黑洞消耗太多氣體時，“黑洞風”會把制造恒星的氣體物質吹散。這種風可能會阻止恒星的形成過程，慢慢地殺死星系，但它也會殺死黑洞本身，因為它還會切斷黑洞的“食物”來源。

接下來，研究團隊希望利用JWST未來的觀測來嘗試尋找更小的黑洞“種子”，這可能有助于了解黑洞形成的各種可能方式。

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總結

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