詹姆斯·韦伯望远镜发现黑洞“大吃大喝”的速度比应有的速度快了 40 倍

天文学家使用詹姆斯·韦伯太空望远镜在早期宇宙中发现了一个正在进食的黑洞，其进食速度似乎比理论上可能的速度快 40 倍。

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在使用詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 观察早期宇宙时，天文学家不断发现巨大的黑洞，它们似乎变得太大、太快，宇宙学模型无法预测它们的存在。解释。现在，对一个异常贪婪、违反规则的物体的新观察可能有助于揭示其中的原因。

研究人员利用 JWST 近距离观察已知拥有强烈 X 射线发射物体的古代星系，发现了超大质量黑洞的证据，该黑洞似乎正在以比理论值高 40 倍的速度吞噬物质限制。该天体被命名为 LID-568，在大爆炸后仅 15 亿年被观测到，被称为早期宇宙中速度最快的黑洞。

这种极其草率的进食者的发现可能证明，一些黑洞能够暂时超越其理论进食极限（即爱丁顿极限），使它们能够在短时间内以惊人的速度生长。该团队的研究成果于 11 月 4 日发表在《自然天文学》杂志上。

“这个黑洞正在举办一场盛宴，”研究合著者、国际双子座天文台和美国国家科学基金会 NOIRLab 的天文学家朱莉娅·沙瓦赫特 (Julia Scharwächter) 在一份声明中表示。 “这个极端的例子表明，高于爱丁顿极限的快速馈送机制是我们在宇宙早期看到这些非常重的黑洞的可能解释之一。”

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在这项新研究中，该团队使用 JWST 的红外视觉来研究几个具有异常明亮 X 射线发射的星系，这些星系此前已被 NASA 钱德拉 X 射线天文台发现。像这样的强大发射通常与活跃的黑洞有关，黑洞可以如此强力地吞噬物质，以至于周围落入物质的圆盘升温并发光，有时甚至超过整个星系的亮度。根据国家射电天文台的说法，在某些情况下，一些落入的物质可能会以快速移动的热流逸出，从而帮助黑洞盘系统在进食时保持角动量。

当利用 JWST 观测 LID-568 时，研究人员发现黑洞周围有前所未有的气体流出。这些流出的速度和规模表明了一个巨大的黑洞进食事件，其中宇宙怪物短暂地以远远超过其爱丁顿极限的速度进食。 （每个黑洞都有自己的爱丁顿极限，该极限将物体的光度或亮度与其吸收质量的速度联系起来。）

研究人员发现，这种单一的进食狂潮可能给了古代黑洞大部分观测到的质量。

该研究的主要作者、国际双子座天文台和 NOIRLab 的天文学家 Hyewon Suh 在《超级爱丁顿吸积黑洞的发现表明，质量增长的很大一部分可能发生在单次快速进食过程中》。陈述。

这一发现不仅表明黑洞能够超越其爱丁顿极限，并为天文学家提供了研究这一现象的主要目标，而且还为揭开 JWST 的一个持久谜团提供了一条诱人的线索。如果黑洞能够超越其自身施加的供给极限，在短时间内吸收大量质量，这可能有助于揭示一种机制，该机制可能为 JWST 最近在极早期宇宙中发现的超大黑洞提供燃料。

为了进一步研究这一潜在机制，该团队正计划与 JWST 一起对 LID-568 进行后续研究。