韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope)發現了有史以來最古老的黑洞存在,這個黑洞在宇宙大爆炸之後迅速擴張,挑戰了科學家對這些宇宙巨物形成的理解。
這個令人驚異的黑洞在宇宙誕生僅4.3億年後,於所謂的「宇宙黎明」時期開始狂噬其宿主星系,使得這個黑洞的形成比迄今觀測到的其他大質量黑洞早了整整2億年。儘管其質量達到太陽的160萬倍,科學家卻對這個黑洞如何在如此短的時間內迅速增長感到困惑。這一發現將為未來「下一代理論模型」提供新的洞見,有助於解釋黑洞形成的奧秘。
這個古老黑洞,如同其他黑洞一樣,本身是無法被直接觀察的,只能透過附近物質被吞噬時所產生的巨大爆炸光線來間接偵測。哈伯太空望遠鏡在2016年透過這種光線發現了宿主星系GN-z11,該星系位於大熊座(Ursa Major)方向,是當時所知最古老且最遙遠的星系之一。然而,當時的觀測未能揭示星系中心的黑洞。
韋伯太空望遠鏡在2022年的最新觀測中成功發現了GN-z11中心的黑洞,同時也揭示了比先前預期更古老且更遙遠的星系。這些發現引發了對於宇宙早期黑洞快速成長的疑問,因為通常情況下,位於星系中心的超大質量黑洞形成需要數十億年,而這一黑洞卻在相對較短的時間內迅速增長。
天體物理學家推測,與稍後期形成的黑洞不同,早期宇宙的黑洞可能以不同的方式形成,例如來自只存在於早期宇宙的特大恆星,或者是直接由氣體雲塌縮而成,而不需經歷恆星生命週期的階段。
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(完)
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範例問題:
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- 科學家對這個古老黑洞在宇宙誕生後僅4.3億年就變得如此龐大感到困惑,你有什麼猜想,它是如何在短時間內快速成長的嗎?
- 在文章中提到,哈伯太空望遠鏡是透過觀察附近物質被黑洞吞噬時產生的巨大爆炸光線,間接偵測到這個黑洞的存在。你覺得這種觀測方式有趣嗎?如果你是一位天文學家,你會想用什麼方法來研究黑洞呢?
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