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詹姆斯·韋伯太空望遠鏡發(fā)現(xiàn)早期宇宙中生長的“極紅”超大質(zhì)量黑洞

發(fā)表于 2025-11-27 14:01:07 來源：桑間濮上網(wǎng)

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡發(fā)現(xiàn)早期宇宙中生長的極紅“極紅”超大質(zhì)量黑洞

一幅插圖顯示了早期宇宙中一個極端的紅色超大質(zhì)量黑洞。（圖片來源:uux.cn/Robert Lea（與Canva共同創(chuàng)作））
（神秘的詹姆早期中生質(zhì)量地球uux.cn）據(jù)美國太空網(wǎng)（羅伯特·李）：利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST），天文學家發(fā)現(xiàn)了一個“極度紅色”的斯韋鄭州金水怎么找酒店上門資源vx《1662-044-1662》提供外圍女上門服務快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達超大質(zhì)量黑洞，它生長在陰暗的伯太早期宇宙中。
大爆炸后大約7億年的空望超大質(zhì)量黑洞的紅色色調(diào)是宇宙膨脹的結(jié)果。隨著宇宙向四面八方膨脹，遠鏡宇宙向我們傳播的發(fā)現(xiàn)光發(fā)生了“紅移”，在這種情況下，長的超紅移的黑洞光表明黑洞周圍覆蓋著厚厚的氣體和塵埃。
由內(nèi)蓋夫本古里安大學的極紅盧卡斯·富爾塔克和阿迪·齊特林領(lǐng)導的天文團隊在檢查JWST數(shù)據(jù)時，也能夠確定超大質(zhì)量黑洞的詹姆早期中生質(zhì)量質(zhì)量。它的斯韋鄭州金水怎么找酒店上門資源vx《1662-044-1662》提供外圍女上門服務快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達質(zhì)量約為太陽的4000萬倍，與它所在的伯太星系相比，質(zhì)量大得出人意料?？胀?br>研究小組還發(fā)現(xiàn)，遠鏡宇宙距離地球約129億光年的超大質(zhì)量黑洞正在迅速吞噬周圍的氣體和塵埃。換句話說，它在增長。
“當JWST開始發(fā)送第一批數(shù)據(jù)時，我們非常興奮。富爾塔克在一份聲明中說:“我們正在掃描‘發(fā)現(xiàn)計劃’收到的數(shù)據(jù)，三個非常緊湊卻綻放著紅色光芒的物體引人注目。“它們的‘紅點’外觀立即使我們懷疑它是一個類星體?！?br>“三個紅點”
類星體是在大量物質(zhì)圍繞像這樣的超大質(zhì)量黑洞時產(chǎn)生的。這種物質(zhì)形成了一個由氣體和塵埃組成的圓盤，稱為吸積盤，逐漸為黑洞提供營養(yǎng)。黑洞巨大的引力影響攪動著這種物質(zhì)，產(chǎn)生極高的溫度并使其發(fā)光。
此外，沒有落入超大質(zhì)量黑洞的物質(zhì)被引導到宇宙泰坦的兩極。這些區(qū)域中的粒子被加速到接近光速，成為高度準直的噴流。當這些相對論性噴流噴出時，爆發(fā)伴隨著明亮的電磁輻射。
由于這些現(xiàn)象，由活動星系核（AGN）中的超大質(zhì)量黑洞驅(qū)動的類星體通常非常明亮，以至于它們發(fā)出的光經(jīng)常比周圍星系中每顆恒星發(fā)出的光總和還要亮。
從這個特殊的超大質(zhì)量黑洞周圍發(fā)出的大量輻射使它在JWST數(shù)據(jù)中呈現(xiàn)出一個小點狀外觀。
“對該天體顏色的分析表明，它不是一個典型的恒星形成星系。“這進一步支持了超大質(zhì)量黑洞假說，”匹茲堡大學的雷切爾·貝贊森在聲明中說。“結(jié)合其緊湊的尺寸，很明顯這可能是一個超大質(zhì)量黑洞，盡管它仍然不同于早期發(fā)現(xiàn)的其他類星體?！?br>如果沒有阿爾伯特·愛因斯坦在1915年預測的一種效應的幫助，早期的類星體甚至對JWST強大的紅外眼都是不可見的。
愛因斯坦的透鏡
愛因斯坦的廣義相對論表明，大質(zhì)量物體扭曲了時空結(jié)構(gòu)，時空真正統(tǒng)一為一個稱為“時空”的實體。該理論繼續(xù)認為重力是彎曲的結(jié)果。一個物體的質(zhì)量越大，時空的曲率就越“極端”。
因此，這種曲率不僅告訴行星如何圍繞恒星和恒星運動，以及如何圍繞其所在星系的中心運動，而且還改變了來自這些恒星的光的路徑。
光傳播的距離物體越近，其路徑就越“彎曲”。因此，來自單個背景物體的不同光路會被前景或“透鏡物體”彎曲，并改變背景物體位置的外觀。有時，這種效果甚至會導致背景物體出現(xiàn)在同一幅天空圖像的多個地方。其他時候，來自背景物體的光被簡單地放大，而那個物體也被放大。
這種現(xiàn)象被稱為“引力透鏡”
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡發(fā)現(xiàn)早期宇宙中生長的“極紅”超大質(zhì)量黑洞

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡發(fā)現(xiàn)早期宇宙中生長的“極紅”超大質(zhì)量黑洞

一張圖顯示了來自背景物體的光如何被前景物體彎曲。（圖片來源:uux.cn/美國國家航空航天局、歐空局和l .卡爾阿達）
在這種情況下，JWST使用了一個名為Abell 2744的星系團作為前景透鏡體來放大來自背景星系的光，否則這些星系太遠而無法看到。這揭示了他們瞄準的極度紅色類星體，最初是三個紅點的形式。
“我們使用為星系團構(gòu)建的數(shù)字透鏡模型來確定三個紅點必須是同一背景源的多個圖像，在宇宙只有7億歲時看到的，”齊特林說。
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡發(fā)現(xiàn)早期宇宙中生長的“極紅”超大質(zhì)量黑洞

藝術(shù)家對超大質(zhì)量黑洞及其強大噴流的印象。天文學家想知道這些物體在早期宇宙中是如何達到巨大質(zhì)量的。（圖片來源:uux.cn/NRAO/AUI/國家科學基金會）
對背景光源的進一步分析顯示，它的光一定來自一個致密區(qū)域。
“那個星系的所有光線都必須在一個今天星團大小的微小區(qū)域內(nèi)。研究小組成員、普林斯頓大學研究員珍妮·格林在聲明中說:“光源的引力透鏡放大倍數(shù)為我們提供了精確的尺寸限制?！薄凹词箤⑺锌赡艿暮阈嵌佳b進這么小的區(qū)域，黑洞最終也至少占系統(tǒng)總質(zhì)量的1%。”
這一發(fā)現(xiàn)進一步揭開了超大質(zhì)量黑洞的神秘面紗，這些黑洞的質(zhì)量可能是太陽的數(shù)百萬倍（甚至數(shù)十億倍），它們是如何在宇宙嬰兒期發(fā)展到如此巨大的規(guī)模的。
格林說:“早期宇宙中的其他幾個超大質(zhì)量黑洞現(xiàn)在也被發(fā)現(xiàn)表現(xiàn)出類似的行為，這導致人們對黑洞和宿主星系的增長以及它們之間的相互作用產(chǎn)生了一些有趣的看法，這種看法還沒有得到很好的理解?！?br>隨著時間的推移，JWST探測到了大量的“小紅點”。這些也可能表明在早期宇宙中為超大質(zhì)量黑洞提供能量的類星體提供能量，這可能意味著一個驚人的黑洞增長難題可能很快得到解決。
“在某種程度上，這相當于天體物理學中的雞和蛋問題，”齊特林總結(jié)道?！拔覀兡壳安恢滥膫€先出現(xiàn)——星系還是黑洞，第一批黑洞有多大，以及它們是如何增長的?！?br>該團隊的研究于2月14日發(fā)表在《自然》雜志上。

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