130億年歲高齡的類星體被發現!其誕生過程顛覆科學家的宇宙觀

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編者按:科學家在大爆炸之後的7億年發現了Poniua'ena類星體,Poniua'ena類星體的發現挑戰了宇宙中黑洞的形成和演化理論,而且其大小是同一時代宇宙類星體的兩倍。


宇宙印象|頭條獨家 深度科普欄目第1345期

黑洞的形成過程已經不是奧秘,傳統的形成路徑是通過超新星爆發形成,針對大質量恆星。如果質量太小,則無法形成黑洞。在早期宇宙中,科學家也發現了超大質量黑洞,這說明黑洞的形成和演化還有新的途徑,如果全部靠吞噬物質,不可能在早期宇宙中發現黑洞。近日,天文學家發現了有史以來第二遠的類星體,大於7.5的紅移值暗示這個類星體存在的時間超過130億年,它存在於大爆炸之後的7億年。

130億年歲高齡的類星體被發現!其誕生過程顛覆科學家的宇宙觀


130億年歲高齡的類星體被發現!其誕生過程顛覆科學家的宇宙觀

類星體則是超大質量黑洞在背後其作用,看上去就像一顆恆星,但事實上是黑洞在背後供能。根據這個案例可以分析,超大質量黑洞還有新的形成方式,從時間上無法滿足這顆黑洞的成長。科學家將這顆類星體命名為Poniua'ena類星體,暗示其是一個土著類星體,存在於遙遠宇宙中。Poniua'ena類星體的發現挑戰了宇宙中黑洞的形成和演化理論,而且其大小是同一時代宇宙類星體的兩倍。不僅誕生的年代久遠,而且還有很大的質量,這個現象讓黑洞演化理論遭遇極大挑戰。

130億年歲高齡的類星體被發現!其誕生過程顛覆科學家的宇宙觀


類星體是由超大質量黑洞驅動的活躍天體,自科學家發現類星體之後,就一直渴望對其進行研究。通過巡天調查,科學家在2018年發現了迄今最遙遠的類星體,將其命名為J1342 + 0928,Poniua'ena類星體則是迄今第二遙遠的類星體,紅移值為7.515,時間定為在大爆炸之後僅7億年,這意味著我們看到Poniua'ena類星體的光已經是130億年前的,那時候的宇宙仍然處於早期狀態,銀河系甚至都還沒有形成。通過凱克天文台和雙子座天文台的光譜觀測,科學家發現Poniua'ena類星體背後的超大質量黑洞是太陽質量的15億倍,這說明Poniua'ena類星體不僅足夠遙遠,而且黑洞的質量也足夠大,顯然這個超大質量黑洞不是通過恆星爆發形成的。

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根據黑洞吸積物質的速度,要形成一個質量是太陽15億倍的超大質量黑洞,需要從大爆炸之後1億年就開始瘋狂吞噬物質,顯然那時候的宇宙還沒有恆星。因此科學家指出,超大質量黑洞則是由「黑洞種子」形成的,不是從由單顆恆星坍縮形成的。宇宙如何在早期階段創造如此巨大的黑洞,這需要追溯到宇宙的電離時代,位於大爆炸之後約4億年,科學家認為宇宙中第一個超大質量黑洞形成於這個時期。

接下來,科學家將對在宇宙的電離期內尋找類似Poniua'ena類星體的天體,如果我們能夠在這個時期發現早期超大質量黑洞,那基本可以確定超大質量黑洞的形成與恆星無關。宇宙印象為今日頭條獨家,其他均為假冒,轉載均為非法。