韦布望远镜观测到迄今最古老黑洞

英国剑桥大学日前发布公报说，该校研究人员领衔的国际团队利用美国詹姆斯·韦布空间望远镜观测到一个可以追溯到宇宙大爆炸后约4亿年的黑洞，其质量高达太阳的几百万倍。这是迄今发现的最古老黑洞，在宇宙诞生之初就存在如此巨大质量的黑洞对现有黑洞理论形成挑战。

GN-z11星系

公报介绍说，这个黑洞的宿主星系被称为GN-z11，它是一个致密的星系，大小约为银河系的百分之一。这个古老的黑洞正在猛烈吞噬其宿主星系。当周围物质落入黑洞时，其中一部分会高速向外喷射，这种高速喷流会清除其周围气体，进而抑制恒星的形成和宿主星系的发展。黑洞在吞噬周围气体过程中还会形成漩涡状吸积盘，天文学家正是通过黑洞周围的吸积盘发出的强光来探测黑洞。

根据标准宇宙模型，超大质量黑洞由死亡恒星的残骸形成，这些恒星坍塌后可能形成一个质量约为太阳100倍的黑洞。如果以模型预期的方式增长，这个新发现的古老黑洞需要约10亿年才能“长大”到韦布空间望远镜观测到的规模。然而根据观测，宇宙诞生后还不到10亿年的时候这个黑洞就已经存在。

公报说，这个新发现的黑洞的大小表明，它可能以其他方式形成，这使它“天生就大”，或者它吞噬物质的速度比此前假设的要高出数倍。

相关论文已发表在英国《自然》杂志上。论文第一作者、剑桥大学卡文迪什实验所教授罗伯托·马约利诺表示，这项发现得益于韦布空间望远镜灵敏度的“巨大飞跃”，尤其在红外观测方面，这意味着未来可能观测到更古老的黑洞。相关研究有助于深入理解可能形成黑洞的不同方式。