詹姆斯韋伯望遠鏡證實宇宙早期超大質量黑洞的高速成長

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詹姆斯韋伯望遠鏡再次帶來突破性發現!這次,天文學家發現了一個存在於宇宙早期、名為LID-568的超大質量黑洞。根據NASA與NOIRLab的研究團隊發布的資料,這個黑洞的質量約為太陽的1,000萬倍,存在於宇宙大爆炸後僅約15億年之際,成長速度驚人。該研究由夏威夷國際雙子座天文台的Hyewon Suh博士領導,並於2024年11月4日發表在《自然·天文學》期刊上。

宇宙早期黑洞增長速度超預期

黑洞一般通過吸積附近物質,如氣體和塵埃來增長質量。然而,詹姆斯·韋伯的觀測結果顯示,LID-568黑洞的增長速度遠超愛丁頓極限,達到理論預測的40倍。

所謂愛丁頓極限,意思是黑洞吸積過程中的理論上限,當黑洞吸入物質時,會釋放出能量並產生輻射壓力,這個極限理論上應該能限制黑洞的增長速度。但LID-568卻打破了這個極限,以超乎預期的速度吸積物質。

觀測黑洞周圍氣體外流現象

LID-568周圍的強大氣體外流現象,是該黑洞快速增長的重要證據。這種「超愛丁頓吸積」意味著黑洞可以在極短時間內實現質量暴增,解釋了在宇宙年齡只有約15億年時便出現了如此巨大的黑洞,挑戰了傳統的黑洞形成和成長理論。

在這之前,科學界對於黑洞如何在宇宙早期如此快速成長缺乏解釋。然而,LID-568的發現提供了新線索,證明黑洞可以在理論極限之外進行增長,或許正是這種超愛丁頓吸積成為宇宙早期超大質量黑洞形成的關鍵因素。

新發現對黑洞形成理論的影響

過去傳統理論認為黑洞的成長需要長時間的物質累積,但這一發現顯示黑洞在特定情況下可通過極端吸積達到快速成長。這項研究提供了新證據,或許可以解釋宇宙早期便存在大量超大質量黑洞的原因。

後續研究:超愛丁頓吸積的未解之謎

為了進一步理解超愛丁頓吸積的具體機制,許惠媛領導的研究團隊計劃繼續利用詹姆斯·韋伯進行更深入的觀測。未來的研究將專注於分析這種極端吸積現象如何影響黑洞的質量成長,並對黑洞成長理論進行修正與完善。

詹姆斯·韋伯的觀測結果顯示,LID-568的超愛丁頓吸積可能不是孤立現象,這類快速成長的黑洞或許在宇宙早期普遍存在。透過更全面的觀測,天文學家希望可以更清晰地了解黑洞成長的全貌,進而揭開宇宙早期黑洞快速形成的謎團。

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