NASA 发现宇宙大爆炸 4.7 亿年后形成的巨大黑洞，距离地球约 132 亿光年

IT之家 11 月 7 日消息，借助 NASA 钱德拉 X 射线天文台和詹姆斯・韦伯太空望远镜的数据，科学家发现了宇宙大爆炸初期形成的一个巨大黑洞，其质量相当于所在星系所有恒星质量的总和。

阿科斯・博格丹 (Akos Bogdan) 及其团队在距离地球 35 亿光年的星系团 Abell 2744 方向的一个名为 UHZ1 的星系中发现了这枚黑洞。然而，韦伯数据显示，该星系比星团要远得多，实际上距地球大约有 132 亿光年，它诞生于宇宙大爆炸 4.7 亿年之后，当时宇宙的年龄仅为当前年龄的 3%。

相关研究报告已经刊发在《自然・天文学》杂志上（IT之家附 DOI:2305.15458）。

据介绍，这是迄今为止在人类借助 X 射线观察到的最遥远的黑洞，也是最古老的黑洞。该黑洞正处于以前从未见过的生长早期阶段。这项发现或有助科学家了解一些超大黑洞在宇宙诞生初期形成的过程。

博格丹团队发现这枚黑洞诞生时质量很大。根据 X 射线的亮度和能量，它的质量估计在 10 到 1 亿个太阳之间。这个质量范围与其所在星系中所有恒星的质量总和相似，这与附近宇宙中星系中心的黑洞形成了鲜明的对比，这些黑洞通常只包含其宿主星系恒星质量的千分之一左右。

科学家们通过对钱德拉 X 射线天文台观察了两周，终于发现了这个星系中存在强烈、过热的 X 射线发射气体（这是超大质量黑洞的标志）。

据称，由于 Abell 2744 中的干预物质（由于引力透镜效应），来自星系的光和其超大质量黑洞周围气体的 X 射线被放大了大约四倍，增强了韦伯检测到的红外信号，并使钱德拉能够检测到微弱的 X 射线源。

普林斯顿大学的 Andy Goulding 指出，“一旦黑洞形成，它们的生长速度受到物理限制，但那些诞生时更重的黑洞具有优势。就像种植一棵小树苗，它成长为一棵大树所需的时间比从种子开始要少”。

此外，《自然天文学》上这篇论文的共同作者 Goulding 还在《天体物理学杂志快报》上发表了一篇新论文，该论文使用 Webb 的光谱报告了该星系的距离和质量。

值得一提的是，年轻的超大质量黑洞的巨大质量，加上它产生的 X 射线数量以及 Webb 检测到的星系亮度，一切似乎都与耶鲁大学的共同作者 Priyamvada Natarajan 在 2017 年的理论预测相吻合，即一种直接由大量气体云坍缩形成的“超大质量黑洞”。

“我们认为这是首次探测到‘超大质量黑洞’，也是迄今为止获得的关于一些黑洞由大量气体云形成的最佳证据。”Natarajan 说道。

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