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当宇宙诞生仅7.4亿年,韦伯望远镜发现迄今最遥远黑洞合并事件

2024-5-17 未解之谜网

当宇宙年龄仅7.4亿岁,两个巨大黑洞已悄悄蚕食合并。天文学家最近利用韦伯太空望远镜探测到迄今已知最遥远的黑洞合并事件,为早期宇宙黑洞成长途径提供新线索。

超大质量黑洞往往是所处星系演化的重要推手,我们已在无数大质量星系中心(包括银河系)发现超大质量黑洞,而天文学家在大爆炸10亿年内发现已存在超大质量黑洞的结果更表明,早期宇宙大质量黑洞增长过程相当迅速,而形成途径有各种说法支持。

最近,韦伯太空望远镜再为早期宇宙黑洞的成长提供新线索。

2023年5月,一组团队使用韦伯太空望远镜的NIRSpec-IFU仪器观测遥远宇宙,从名为ZS7的系统发现快速运动、致密气体云证据,以及黑洞在吸积过程通常会产生高能辐射并高度电离的气体,归功于韦伯望远镜前所未有成像能力,团队分析出该处有2个巨大黑洞正在合并。

韦伯望远镜发现迄今最遥远的黑洞合并事件。(Source:欧洲太空总署

研究人员指出,2个黑洞其中之一质量为太阳质量5,000万倍,另一个黑洞质量差不多,但由于后者被埋在致密气体中,测量过程相对困难,目前还无法完全确定质量。

研究也表明,就算在早期宇宙,合并仍是黑洞快速生长重要途径,甚至超大质量黑洞从一开始就在塑造星系演化,虽然它们不是迄今发现最大或最古老的黑洞,但一对在早期宇宙设法合并的巨大黑洞仍令人无比困惑。

这些遥远碰撞释放的重力波涟漪对目前地球上的重力波探测器来说太过微弱,但之后将部署在太空的重力波探测器如:LISA探测器(计划2035年发射),应该能探测到更遥远的合并黑洞重力波,届时我们可能会发现,超早期宇宙巨大黑洞合并的证据比想象中还要丰富。

新论文发表在《皇家天文学会月报》(MonthlyNoticesoftheRoyalAstronomicalSociety)。

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