使用 詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) ,天文学家首先看到了古老的星星在宇宙中一些最大,最亮,最古老的黑洞周围闪闪发光的光明。
类星体—包含活性超质量的银河系核心 黑洞 —是宇宙中最古老的事物之一 。随着灰尘和气体朝着类星体的中央黑洞加速 ,类星体发出了明亮的辐射—通常为a 千倍更明亮 比整个银河系—天文学家很难观察到了类星体星系中恒星的淡淡光。这使得研究银河系的形状和质量使其具有挑战性。
但是,麻省理工学院的研究人员首次设法取消了这种信号的混合物,并发现了宇宙中一些最古老的类星体周围星系中星星的微弱恒星光 。他们的结果于5月6日发表 天体物理杂志 ,揭示,相对于他们的宿主星系,这些古老的超级质量黑洞比附近宇宙中的同行大100倍。
由于JWST的出色清晰度和分辨率,这些结果是可能的。该团队观察到了六个类星体 ,超过120个小时的望远镜时间,估计约有130亿年的历史;一些 宇宙中最古老的物体 。
主要研究作者:“类星体按数量级以数量级远远超出了其主机银河系。 ” Minghao Yue,麻省理工学院的博士后学者 陈述。“以前的图像还不够锋利 ,无法区分主机星系的所有星星的样子。”
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使用JWST的改进数据,该团队通过建模来解开这些古老星系中的信号,这些模型似乎来自点源(Quasar)(Quasar) ,并且该光似乎来自一个更加漫射的源(周围的恒星) 。随后,该团队估计了每个类星体及其宿主星系的质量。
他们计算得出 ,类星体与星系的平均质量比为1:10,而附近宇宙中年轻的超级质量黑洞为1:1,000。但是,为什么这些古老的黑洞如此巨大的解释并不明显。
“大问题之一是了解 那些怪物黑洞如何长大,太快了 ,” Yue说 。
当星星用尽燃料并经历重力崩溃,触发超新星时,标准黑洞就会形成。然后 ,由此产生的黑洞在一生中逐渐消耗材料,随着时间的流逝而增长。
“这些黑洞比数十亿倍 太阳,在宇宙仍处于起步阶段的时候 , ”研究合着者 安娜 - 克里斯蒂娜·埃勒斯(Anna-Christina Eilers)麻省理工学院物理学助理教授在声明中说 。“早期宇宙中的黑洞似乎比主机星系更快。”
根据黑洞形成的标准途径,这些黑洞根本不应该有足够的时间来达到尽可能大的时间,从而增加了替代形成方法的可能性。
提出的一种机制是”直接崩溃在这个模型中 ,而不是恒星倒塌以产生一个黑洞,巨大的灰尘和气体崩溃,完全绕过了星舞台 。从理论上讲 ,这可能会产生更大的黑洞,并被称为直接崩溃的黑洞,&mdash&mdash&mdash&mdash—给他们的进化论更早而不是传统的东西。 天文学家宣布 第一个包含直接折叠黑洞的星系的候选者。
尽管这些出乎意料的大黑洞的起源仍然未知,但这项工作使科学家洞悉了早期宇宙中这些星系和类星体的发展。