哈勃太空望遠(yuǎn)鏡捕捉到來(lái)自宇宙黎明的超大質(zhì)量黑洞GNz7q 大爆炸后7.5億年就已誕生

2025-12-08 14:00:35 分類(lèi)：時(shí)尚 閱讀(7495)

哈勃太空望遠(yuǎn)鏡捕捉到來(lái)自宇宙黎明的超大質(zhì)量黑洞GNz7q 大爆炸后7.5億年就已誕生
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：大約138億年前，宇宙在一次激烈的太空大爆炸中誕生。然而在接下來(lái)的望遠(yuǎn)幾千年里，它更像是鏡捕一個(gè)星際托兒所。我們的捉到自宇宙黎質(zhì)量炸后銀河系正處于形成期，小恒星打著打嗝吐出了它們最初的大爆火花，即使是億年已誕我們現(xiàn)在視為可怕的巨人的黑洞也是剛剛適應(yīng)其力量的飄忽不定的小孔，并可能會(huì)打翻所有的哈勃黑洞小行星積木。
而令科學(xué)家們驚訝的太空是，根據(jù)周三發(fā)表在《自然》上的望遠(yuǎn)一篇論文，NASA的鏡捕哈勃太空望遠(yuǎn)鏡在不知不覺(jué)中抓住了這樣一個(gè)蹣跚學(xué)步的黑洞。它的捉到自宇宙黎質(zhì)量炸后生日是大爆炸后的7.5億年，被稱(chēng)作GNz7q。大爆
多年來(lái)，億年已誕盡管這個(gè)快速成長(zhǎng)、哈勃黑洞即將成為超大質(zhì)量的黑洞生活在天空中研究得最好的區(qū)域之一，這個(gè)區(qū)域被大天文臺(tái)起源深勘-北方所覆蓋，但它卻一直隱藏在舊的哈勃數(shù)據(jù)中。然后有一天，GNz7q作為一個(gè)神秘的紅點(diǎn)出現(xiàn)在太空的黑暗背景中。
哥本哈根大學(xué)尼爾斯-玻爾研究所的天文學(xué)家、該研究的論文共同作者Gabriel Brammer在一份聲明中說(shuō)道：“GNz7q是一個(gè)獨(dú)特的發(fā)現(xiàn)，它就在一個(gè)著名的、研究良好的天區(qū)的中心被發(fā)現(xiàn)。”另外，他補(bǔ)充稱(chēng)：“在相對(duì)較小的GOODS-North測(cè)量區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)GNz7q不太可能只是‘愚蠢的運(yùn)氣’，而是這類(lèi)來(lái)源的普遍性事實(shí)上可能比以前想象的要高得多。”
換言之，可能還有一堆被意外忽略的小黑洞正在等待著我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)。GNz7q還可能幫助科學(xué)家實(shí)現(xiàn)一項(xiàng)更偉大的宇宙任務(wù)，即解碼超大質(zhì)量黑洞的起源。
連接宇宙的點(diǎn)
“超大質(zhì)量”勉強(qiáng)開(kāi)始解釋黑洞可以達(dá)到多么巨大的程度。這些空洞的大小是我們太陽(yáng)的數(shù)百萬(wàn)倍。就背景而言，一百萬(wàn)個(gè)地球可以容納在我們的主星中。我甚至都不想去想有多少人可以依偎在一個(gè)巨大的黑洞里。
正因?yàn)槿绱耍煳膶W(xué)家的一個(gè)長(zhǎng)期問(wèn)題就是你現(xiàn)在可能正在思考的問(wèn)題：一些黑洞如何變得如此之大？這一切從哪里開(kāi)始？
“了解超大質(zhì)量黑洞是如何在早期宇宙中形成和成長(zhǎng)的已經(jīng)成為一個(gè)重大的謎團(tuán)，”Brammar在一份聲明中說(shuō)。
GNz7q也許能夠?qū)Υ擞兴鶐椭?br>Brammar指出，科學(xué)家們認(rèn)為超大質(zhì)量黑洞起源于星爆星系的塵埃核心，或者說(shuō)是那些超快冒出恒星的星系。然后在吞噬所有的星系塵埃和氣體時(shí)，深淵大概會(huì)獲得大量的熱量并最終伴隨著類(lèi)星體或發(fā)光的中央噴射物從其繭中出現(xiàn)。
在這一過(guò)程中的某個(gè)地方，這些黑洞被認(rèn)為會(huì)無(wú)情地增大并變成我們觀察到的景象。
然而盡管科學(xué)家們?cè)谶^(guò)去已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了星爆星系和耀眼的類(lèi)星體以支持該理論的開(kāi)頭和結(jié)尾，但這個(gè)故事的中間章節(jié)是基于計(jì)算機(jī)模擬的。在星爆星系的起點(diǎn)和類(lèi)星體的終點(diǎn)之間的一個(gè)中介以前沒(méi)有被觀察到--直到GNz7q。
哥本哈根大學(xué)尼爾斯-玻爾研究所的天文學(xué)家、論文的第一作者Seiji Fujimoto在一份聲明中說(shuō)道：“GNz7q提供了這兩個(gè)罕見(jiàn)種群之間的直接聯(lián)系，這為理解宇宙早期超大質(zhì)量黑洞的快速增長(zhǎng)提供了一條新途徑。”
從本質(zhì)上講，盡管它生活在一個(gè)被稱(chēng)為宇宙黎明的時(shí)代，GNz7q最終可以解釋居住在宇宙后期時(shí)代的超大質(zhì)量黑洞是如何產(chǎn)生的。NASA甚至稱(chēng)這個(gè)古老的鴻溝是超大質(zhì)量黑洞起源理論的一個(gè)潛在的“缺失環(huán)節(jié)”，特別是因?yàn)樗€表現(xiàn)出跟類(lèi)星體和星爆星系有大量的相似之處。
Fujimoto說(shuō)道：“該天體在整個(gè)電磁波段的屬性跟理論模擬的預(yù)測(cè)非常一致。”如它在GOODS-North調(diào)查中的紅色可能是類(lèi)星體光線(xiàn)的產(chǎn)物，這些光線(xiàn)由于星爆塵埃而變紅。
NASA詹姆斯-韋伯將研究一個(gè)古老的黑洞
哈勃最近一直在努力并在最近發(fā)現(xiàn)了一些東西，如人類(lèi)有史以來(lái)最遙遠(yuǎn)的單星以及一顆帶有“骯臟雪球”核的彗星。
甚至除了我們可信賴(lài)的望遠(yuǎn)鏡之外，天文學(xué)的啟示似乎也在整體上得到加強(qiáng)。比如一個(gè)團(tuán)隊(duì)找到了我們?nèi)祟?lèi)所見(jiàn)過(guò)的最遙遠(yuǎn)星系的候選者，并且感覺(jué)我們每天都在獲得關(guān)于系外行星的新知識(shí)。
這種穩(wěn)定涌入的星際天體目擊事件對(duì)NASA的詹姆斯-韋伯太空望遠(yuǎn)鏡來(lái)說(shuō)都是好消息，GNz7q的傳奇故事也不例外。
現(xiàn)在，韋伯已經(jīng)準(zhǔn)備好利用其前所未有的紅外成像能力來(lái)揭開(kāi)宇宙最深層的實(shí)際上也是最黑暗的秘密。它有能力窺視過(guò)去--就在大爆炸之后，這就是它將成為研究哈勃新發(fā)現(xiàn)的黑洞的巨大細(xì)節(jié)的一個(gè)優(yōu)秀工具的原因。
Fujimoto說(shuō)道：“通過(guò)詹姆斯-韋伯望遠(yuǎn)鏡，全面描述這些天體的特征并更詳細(xì)地探測(cè)它們的演變和基本物理學(xué)將成為可能。一旦進(jìn)入正常運(yùn)行，韋伯將有能力決定性地確定這些快速增長(zhǎng)的黑洞到底有多普遍。”
現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入軌道，韋伯預(yù)計(jì)將在今年夏天發(fā)回它的第一批圖像。而當(dāng)我們第一次看到這些備受期待的圖片時(shí)，我們可能要記住GNz7q的意外發(fā)現(xiàn)為我們提供的一個(gè)重要信息。
正如Brammer所說(shuō)的：“它表明，重大發(fā)現(xiàn)往往就隱藏在你的面前。”
相關(guān)報(bào)道：距地130億光年超大質(zhì)量黑洞祖先“現(xiàn)身”
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)科技日?qǐng)?bào)（劉霞）：美國(guó)科學(xué)家在近日出版的《自然》雜志撰文指出，他們利用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)距離地球130億光年的紅色塵埃物體，它誕生于宇宙大爆炸7.5億年后的“宇宙黎明”時(shí)期，可能是超大質(zhì)量黑洞已知最早的祖先，為理解早期宇宙中超大質(zhì)量黑洞如何快速增長(zhǎng)提供了新途徑。
研究人員指出，這顆古老的天體“一半是星系，一半是類(lèi)星體”，擁有介于塵土飛揚(yáng)的恒星形成星系和明亮發(fā)光的黑洞（類(lèi)星體）之間的特征，被稱(chēng)為過(guò)渡紅色類(lèi)星體，理論認(rèn)為存在于早期宇宙中，但此前從未被觀測(cè)到。
類(lèi)星體是由位于星系中央的超大質(zhì)量黑洞驅(qū)動(dòng)的極其明亮的天體，這些巨型黑洞的質(zhì)量為太陽(yáng)質(zhì)量的數(shù)百萬(wàn)到數(shù)百億倍，以驚人的速度吞噬著周?chē)囊磺校煌淌蛇M(jìn)入這些黑洞的氣體會(huì)由于摩擦而升溫，產(chǎn)生與星光同樣明亮的輝光。
之前的研究表明，類(lèi)星體存在于宇宙誕生后7億年內(nèi)，但目前尚不清楚這些超大質(zhì)量物體是如何在大爆炸后如此迅速形成的。該研究合著者、哥倫比亞大學(xué)尼爾斯玻爾研究所副教授加布里埃爾·布拉默說(shuō)：“模擬表明，這些黑洞會(huì)經(jīng)歷一個(gè)快速增長(zhǎng)的早期過(guò)渡階段：一個(gè)紅色致密物體從一個(gè)塵埃嚴(yán)重遮蔽的星系中出現(xiàn)。”
在最新研究中，布拉默團(tuán)隊(duì)在用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡研究一個(gè)古老的恒星形成星系時(shí)，發(fā)現(xiàn)了此類(lèi)罕見(jiàn)過(guò)渡天體中的一個(gè)——GNz7q。
研究表明，這個(gè)早期星系似乎能以比今天的銀河系快1600倍的速度產(chǎn)出新恒星，所有這些新生恒星都釋放出了巨大的熱量，加熱了星系周?chē)臍怏w，使其在紅外波段發(fā)出明亮的光芒。在這些塵埃中，布拉默團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)紅色光點(diǎn)，這是一個(gè)巨大而緊湊的物體，周?chē)鷱浡薮蟮膲m埃霧。
布拉默說(shuō)：“這個(gè)紅點(diǎn)的光度和顏色完全符合過(guò)渡期紅色類(lèi)星體的預(yù)測(cè)特征。觀測(cè)到的性質(zhì)與理論模擬非常一致，表明GNz7q是首個(gè)處于過(guò)渡、快速增長(zhǎng)階段的黑洞，是后來(lái)超大質(zhì)量黑洞的祖先。”
研究人員希望借助可以追溯到宇宙最早期階段的望遠(yuǎn)鏡，如美國(guó)國(guó)家航空航天局的詹姆斯·韋布太空望遠(yuǎn)鏡，發(fā)現(xiàn)其他類(lèi)似的物體。