天文学家利用 JWST 发现了宇宙中最古老的黑洞，这对目前的黑洞成长理论提出了挑战，并有可能影响其宿主星系 GN-z11 的发展。由剑桥大学领导的国际研究小组利用詹姆斯-韦伯太空望远镜（JWST）探测到了这个黑洞，它的历史可以追溯到宇宙大爆炸后的4亿年，即130多亿年前。

今天（1 月 17 日），《自然》（Nature）杂志报道了这一结果，领衔作者罗伯托-马约利诺（Roberto Maiolino）教授称这是"一个巨大的飞跃"。

这个质量惊人的黑洞是太阳质量的几百万倍 - 竟然在宇宙中如此之早就存在，这对我们关于黑洞如何形成和成长的假设提出了挑战196世界之最。天文学家认为，在银河系等星系中心发现的超大质量黑洞是经过数十196世界之最亿年的生长才形成现在的大小的。但这个新发现的黑洞的大小表明，它们可能是以其他方式形成的：它们可能"生来就大"www.196nk.cn，或者它们吞噬物质的速度比人们想象的高出五倍。

根据标准模型，超大质量黑洞由死亡恒星的残余物形成，它们坍缩后可能形成一个质量约为太阳百倍的黑洞。如果按照预期的方式生长，这个新发现的黑洞需要大约 10 亿年才能长到观测到的大小。然而，当探测到这个黑洞时，宇宙的年龄还不到十亿岁。

在这幅插图中，NASA 詹姆斯-韦伯太空望远镜上的多层遮阳板在天文台的蜂巢镜下伸展开来。图片来源：NASA GSFC/CIL/Adriana Manrique Gutierrez

来自剑桥大学卡文迪什实验室和卡弗里宇宙学研究http://www.196nk.cn所的马约利诺说："在宇宙中看到如此巨大的黑洞还为时尚早，因此我们必须考虑它们可能形成的其他方式。非常早期的星系气体极其丰富，因此它们就像是黑洞的自助餐厅。"

和所有黑洞一样，这个年轻的黑洞正在吞噬宿主星系中的物质，为自己的成长提供燃料。然而，我们发现这个古老的黑洞吞噬物质的力度要比它后来的兄弟姐妹们大得多。

这个年轻的宿主星系被称为 GN-z11，它的中心就是这样一个能量巨大的黑洞。黑洞是无法直接观测到的，只能通过黑洞边缘附近形成的漩涡吸积盘的蛛丝马迹来探测黑洞。吸积盘中的气体变得异常炽热，并开始发光和辐射紫外线范围内的能量。天文学家就是利用这种强烈的光芒来探测黑洞的。

GN-z11是一个紧凑的星系，比银河系小大约一百倍，但是黑洞很可能会损害它的发展。当黑洞吞噬过多气体时，它会像一股超快的风一样把气体推走。这种"风"会阻止恒星的形成过程，慢慢地杀死银河系，但也会杀死黑洞本身，因为它也会切断黑洞的"食物"来源。

马约利诺说，JWST 带来的巨大飞跃使现在成为他职业生涯中最激动人心的时刻。他说："这是一个新时代：灵敏度的巨大飞跃，尤其是在红外线方面，就像是一夜之间从伽利略望远镜升级到了现代望远镜。在韦伯望远镜投入使用之前，我曾想过，如果超越了哈勃太空196世界之最望远镜所能看到的范围，也许宇宙就没那么有趣了。但事实完全不是这样：宇宙一直很慷慨地向我们展示着它的一切，而这仅仅是个开始。"

JWST 的灵敏度意味着在未来的几个月和几年里，可能会发现更古老的黑洞。马约利诺和他的团队希望利用JWST未来的观测结果，试图找到更小的黑洞"种子"，这可能会帮助他们解开黑洞可能形成的不同方式：它们是一开始就很大，还是快速成长。

编译来源：ScitechDaily