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宇宙早期「貪睡」巨獸 美國 韋伯望遠鏡(JWST)揭黑洞休眠之謎
美國 韋伯太空望遠鏡(JWST)發現一個處於「休眠」狀態的超大質量黑洞,質量高達太陽的 4 億倍,形成於
宇宙大霹靂(Big Bang)後僅約 8 億年。
這個「沉睡巨獸」不僅是早期宇宙中已知最大的黑洞之一,其龐大質量與緩慢的增長速度,更顛覆了科學家們
對黑洞成長的理解。
據《每日科技網》(scitechdaily)報導,由英國 劍橋大學(University of Cambridge)領導的國際研究團隊發現,
這個黑洞的質量佔其宿主星系總質量的 40%,遠超過現今宇宙中黑洞通常僅佔宿主星系 0.1% 的比例。
儘管體積龐大,但它吞噬周圍物質的速度極其緩慢,約為理論最大值的百分之一。相關研究已發表於 12月18日
的《自然》(Nature)期刊。這一發現對現行黑洞成長模型提出挑戰。
研究團隊提出新假說:黑洞可能經歷短暫的「暴食期」快速成長,隨後進入漫長的休眠期。劍橋大學 卡夫利宇宙學研究所
(Kavli Institute for Cosmology)的首席作者尤巴里斯(Ignas Juodžbalis)指出,正因黑洞處於休眠狀態,科學家
才能精確測量其宿主星系的質量。
研究共同作者、來自劍橋大學 卡夫利研究所 和 卡文迪許實驗室(Cavendish Laboratory)的麥歐利諾(Roberto Maiolino)
教授提出兩種可能性:黑洞可能「天生巨大」,或經歷短期超高速成長後進入休眠。
團隊透過電腦模擬發現,黑洞最可能採取「暴食再休眠」的成長模式:在 500 萬到 1000 萬年間以超越 愛丁頓極限
(Eddington limit)的速率快速吞噬物質,後進入長達約 1 億年的休眠期。由於休眠期遠長於活躍期,天文學家觀測到的
黑洞可能多數都處於休眠狀態。
尤巴里斯(Ignas Juodžbalis)認為,這次發現可能只是冰山一角,早期宇宙中可能存在更多未被發現的「沉睡巨獸」。
此觀測屬於「韋伯太空望遠鏡先進深空系外星系巡天計畫」(JADES)的一部分,獲得歐洲研究委員會和英國科學與
技術設施委員會的部分資助。這項發現有助於我們更深入理解早期宇宙的演化,以及超大質量黑洞的形成機制。
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