內(nèi)容摘要:詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的類星體J0148及其中心的超大質(zhì)量黑洞的圖像圖片來源:uux.cn/NASA/Yue等人)神秘的地球uux.cn)據(jù)美國太空網(wǎng)Robert Lea):詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡
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詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的類星體J0148及其中心的超大質(zhì)量黑洞的圖像(圖片來源:uux.cn/NASA/Yue等人)
(神秘的地球uux.cn)據(jù)美國太空網(wǎng)(Robert Lea):詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡(JWST)觀測到了宇宙中一些早期超大質(zhì)量黑洞周圍恒星發(fā)出的光,這些黑洞在大爆炸后不到10億年就被視為黑洞。詹姆質(zhì)量重
麻省理工學(xué)院(MIT)的斯韋
無錫外圍價格查詢(微信189-4469-7302)無錫外圍女價格多少一個團(tuán)隊進(jìn)行的觀測解決了這些位于星系中心的宇宙巨星是如何成長為巨大質(zhì)量的問題,相當(dāng)于數(shù)百萬(有時甚至數(shù)十億)個太陽。伯太更具體地說,空望它們是遠(yuǎn)鏡由沉宇宙如何快速生長的?這些發(fā)現(xiàn)也可以回答這個謎:首先是什么,星系還是黑洞超大質(zhì)量黑洞?
麻省理工學(xué)院團(tuán)隊觀察到的超大質(zhì)量黑洞以周圍的物質(zhì)為食,在一個稱為吸積盤的形成物質(zhì)盤中產(chǎn)生巨大的潮汐力,從而導(dǎo)致吸積盤本身發(fā)光。種子這種進(jìn)食情況為位于活躍星系中心的詹姆質(zhì)量重類星體提供動力。類星體是斯韋
無錫外圍價格查詢(微信189-4469-7302)無錫外圍女價格多少宇宙中最明亮的天體之一,其中一些非常明亮,伯太它們的空望亮度超過了周圍星系中每顆恒星的組合光。
超大質(zhì)量黑洞也被神秘所包圍——尤其是遠(yuǎn)鏡由沉宇宙在宇宙138億年歷史中,早于10億年的黑洞時候。這是因為黑洞的持續(xù)合并過程,科學(xué)家認(rèn)為超大質(zhì)量黑洞會隨著時間的推移而增長,這一過程應(yīng)該需要數(shù)十億年的時間才能進(jìn)行。那么,這些巨大的空洞怎么會在宇宙大爆炸后僅僅10億年就存在呢?
好吧,有一種說法是,它們是由所謂的“重種子”黑洞形成的,是領(lǐng)先的。
通過使用JWST觀測來自六個古老類星體宿主星系恒星的微弱光線,麻省理工學(xué)院團(tuán)隊首次收集到證據(jù),證明早期宇宙中的超大質(zhì)量黑洞確實是由重種子形成的。
團(tuán)隊成員、麻省理工學(xué)院物理學(xué)助理教授Anna Christina Eilers在一份聲明中表示:“在宇宙仍處于嬰兒期的時候,這些黑洞的質(zhì)量是太陽的數(shù)十億倍。”。“我們的研究結(jié)果表明,在早期宇宙中,超大質(zhì)量黑洞可能比宿主星系更早獲得質(zhì)量,而最初的黑洞種子可能比今天更大。”
先來的是什么?黑洞還是它的星系?
類星體的強烈亮度是在20世紀(jì)60年代發(fā)現(xiàn)的,最初被認(rèn)為起源于一個類似恒星的點。這導(dǎo)致了“類星體”的名字,它是“準(zhǔn)恒星”物體的組合。然而,研究人員很快發(fā)現(xiàn),類星體實際上是由星系中心的超大質(zhì)量黑洞吸積大量物質(zhì)引起的。
然而,這些物體也被恒星包圍,恒星要暗得多,更難觀察。這是因為這些恒星的光被恒星軌道上的類星體更明亮的光沖走了。因此,將光從類星體和周圍恒星中分離出來絕非易事,就像看到螢火蟲坐在一英里外燈塔的燈上一樣。
然而,JWST比以往任何一臺望遠(yuǎn)鏡都能追溯到更遠(yuǎn)的時間,再加上其高靈敏度和高分辨率,使這一挑戰(zhàn)變得不那么艱巨。因此,麻省理工學(xué)院的團(tuán)隊成功地觀測到了來自古代星系中六個類星體的光,這些光已經(jīng)傳播到地球大約130億年了。
麻省理工學(xué)院卡夫利天體物理與空間研究所博士后、團(tuán)隊成員岳明浩說:“類星體的亮度比宿主星系高出幾個數(shù)量級。以前的圖像不夠清晰,無法區(qū)分宿主星系及其所有恒星的樣子。”。“現(xiàn)在,我們第一次能夠通過非常仔細(xì)地建模JWST對這些類星體的清晰圖像來揭示這些恒星發(fā)出的光。”

活動星系中心的類星體插圖(圖片來源:uux.cn美國航空航天局/噴氣推進(jìn)實驗室-加州理工學(xué)院)
JWST的數(shù)據(jù)包括對六個類星體中每一個在一系列波長上的光發(fā)射的測量。然后,這些信息被引入到一個計算機模型中,詳細(xì)說明了這些光中有多少可以歸因于緊湊的點源——黑洞周圍的吸積盤——以及有多少可以歸功于更漫射的源——散射在星系周圍的恒星。
通過將光分為兩個來源,該團(tuán)隊還能夠推斷出這些星系的兩個元素的質(zhì)量。這表明,超大質(zhì)量黑洞的質(zhì)量約等于其周圍恒星質(zhì)量的10%。
雖然這聽起來像是有利于恒星的巨大不平衡,但考慮一下在現(xiàn)代星系中,中心超大質(zhì)量黑洞的質(zhì)量僅為其周圍星系恒星的0.1%。
Eilers說:“這告訴我們什么是首先生長的:是黑洞首先生長,然后星系趕上了嗎?還是星系及其恒星首先生長,并控制和調(diào)節(jié)黑洞的生長?”。“我們看到,早期宇宙中的黑洞似乎比它們的宿主星系生長得更快。
“這是初步證據(jù),表明當(dāng)時最初的黑洞種子可能更大。”
岳總結(jié)道:“宇宙誕生后,出現(xiàn)了種子黑洞,這些黑洞消耗了物質(zhì),并在很短的時間內(nèi)生長。其中一個大問題是了解這些巨大的黑洞是如何生長得如此之大、如此之快的。”。“在最初的十億年里,一定有某種機制使黑洞比宿主星系更早地獲得質(zhì)量。
“這是我們看到的第一個證據(jù),令人興奮。”
該團(tuán)隊的研究結(jié)果發(fā)表在《天體物理雜志》上。