哈勃太空望远镜目睹的星系GN-z11和一个正进食的黑洞（插图）。（图片来源:uux.cn/NMASA、欧空局、P. Oesch（耶鲁大学）、G. Brammer（技术科学探究院）、网友崩坏星穹话题持续发酵P. van Dokkum（耶鲁大学）和G. Illingworth（加州大学圣克鲁兹分校）（插图）罗伯特·李）
（神秘的地球uux.cn）据美国太空网（罗伯特·李）：一组天文学家使用詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）察觉了迄今为止最遥远、最古老的黑洞，该黑洞正吞噬其宿主星系。
这一察觉或许是在理解宇宙早期超大品质黑洞如何达到相当于太阳数十亿倍品质方面向前迈出的一大步。
黑洞位于古老的星系GN-z11中，距离我们134亿光年，所以被觉得是宇宙大爆炸后4亿年的产物。黑洞本身的品质约为太阳的600万倍，似乎正以比当前理论所能承受的极限快五倍的速度从周围星系中吸取物质。
剑桥大学物理系和团队负责人罗伯托·马约里诺在一份告示中称这一察觉是黑洞科学的“巨大飞跃”。
“在宇宙中目睹如此巨大的黑洞还为时过早，所以我们必须考虑它们或许形成的其他方式，”迈奥利诺在告示中说。“相当早期的星系富含气体，所以它们就像黑洞的关注平板Pro热点自助餐。“
超大品质黑洞是过食者吗？
宇宙不到10亿岁时形成的早期超大品质黑洞的大小是形成理论的一个难题，由于达到太阳品质的数百万或数十亿倍需要数十亿年的不断喂养。
“这就像目睹一个家人走在街上，他们有两个六英尺高的青少年，但他们还有一个六英尺高的蹒跚学步的子女，”梅努斯大学探究员约翰·里根没有参与这项探究，他在谈及过去的察觉时告诉Space.com。“这有点难题；这个蹒跚学步的子女是怎么长得这么高的？宇宙中的超大品质黑洞也是如此。它们是如何如此迅速地变得如此巨大的？”
科学家们当下有两条首要路线可以让黑洞在早期宇宙中达到超大品质状态。它们可以从小黑洞种子着手，预测续航测试资讯当大品质恒星在数百万年或数十亿年后的生命末期坍缩时形成，或者它们可以完全跳过这一阶段。
假如巨大的冷气体和尘埃云坍塌，马上形成一颗品质为太阳几百万倍的“重黑洞种子”，这种状况就或许发生。经由这种方式，这个过程可以在数百万或数十亿年的恒星演化过程中高效前进，在合作黑洞种子成熟为超大品质黑洞的喂养和合并过程中领先一步。这个新的古代黑洞的品质是太阳的几百万倍，这一察觉扶持了重种子理论。平板电脑排行
事情视界望远镜是经由海外兴办兴办的八架地面射电望远镜的行星规模阵列，取景了这张M87星系中心超大品质黑洞及其阴影的图像。（图片来源:uux.cn/EHT兴办）
但是，另一方面，GN-z11中黑洞吸积物质的速度或许表明，黑洞吸积物质的速度或许比观察到的早期宇宙中察觉的其他黑洞要快得多。这将有助于小黑洞种子理论。
一个被称为爱丁顿极限的数学公式标志着一个物体（如恒星）积累品质的速度，而它发出的辐射（其光度）不会将品质推开，从而切断食物供应。
尽管黑洞不发光是由于它们被称为事情视界的光捕获边界所限制，但它们巨大的引力作用的确会导致围绕它们旋转的物质被剧烈搅动和加热，并在此过程中发出辐射。黑洞吞噬得越快，来自被称为促销星系核（AGN）的区域的光就越强。
所以，爱丁顿极限适用于这个区域，它可以相似地将物质推开并切断黑洞的进食狂潮。
这个新察觉的黑洞正以比爱丁顿极限高五倍的速度从其宿主星系吸积物质。所谓的“超爱丁顿吸积”时期或许会发生，但只是在有限的时段内发生。
该团队估计，假如这个黑洞的贪婪进食期已然持续了1亿年，它或许不会以一颗沉重的黑洞种子的形式着手生命。它或许是在宇宙大爆炸后约2.5亿至3.7亿年间由一颗品质轻得多的黑洞种子形成的，并迅速增长到1340万年前JWST观测到的品质。
喂养黑洞或许会毁灭它的宿主星系
该团队相当确定的一件事是，这个黑洞的强烈喂养是GN-z11本身的缘由，它比银河系小约100倍，并且相当明亮。但是贪吃的黑洞也或许阻碍其宿主星系的生长。
从喂养黑洞周围喷出的超高速粒子风很或许正从银河系的中心带走气体和尘埃。寒冷的气体和尘埃云坍缩形成恒星诞生，所以这意味着黑洞正使恒星诞生停止，在这个过程中“扼杀”了这个小星系的成熟。
除了更多地知晓这个黑洞及其星系外，这项探究背后的团队觉得JWST的力量应该有助于揭示早期宇宙中的更多黑洞。
尤其是，他们的目标是察觉宇宙婴儿期的小黑洞种子，并落幕围绕超大品质黑洞过早增长的辩论。
“这是一个新时代:灵敏度的巨大飞跃，尤其是在红外领域，就像一夜之间从伽利略望远镜升级到现代望远镜一样，”马约利诺归纳道。“在JWST启动之前，我想也许当你超越我们用哈勃太空望远镜所能目睹的范围时，宇宙就没那么有趣了。但事实完全不是这样:宇宙已然相当慷慨地向我们展示了它所展示的一切，而这只是一个着手。”
该团队的探究于1月17日星期三发表在《自然》杂志上。