宇宙第一批黑洞与星系谁先出现？韦伯望远镜新发现颠覆...

darthracer · 2024-3-22 09:04

宇宙的起源就跟先有鸡还是先有蛋一样难解，对韦伯太空望远镜数据的一项新分析惊讶发现，超大质量黑洞不仅存于宇宙之初，还负责促进新恒星与星系形成，挑战了黑洞在首批恒星与星系出现后才形成的经典见解。

我们知道超大质量黑洞通常位于星系中心，束缚着系统内所有天体。一般来说，人们认为先有恒星与星系，接着物质经历长时间吸积才形成超大质量黑洞。

但天文学家最近对韦伯太空望远镜收集的早期宇宙数据新分析表明，黑洞和星系实际上一起出现，且黑洞还负责塑造围绕自身演化的星系，就像早期星系的基底积木，完全颠覆我们之前对星系如何形成的理解。

当一颗特别大的恒星死亡后核心塌陷，会留下质量约太阳50倍的黑洞，但超大质量黑洞的质量是太阳数百万～数十亿倍，如果这些物体从最小黑洞开始增长，那需要等待很长一段时间，且首先还要有恒星存在。

但随着望远镜越来越深入探索早期宇宙，天文学家开始发现怪异之处，即宇宙大爆炸后不到5亿年就已经存在好几个超大质量黑洞，且有的黑洞质量几乎等于围绕它旋转的星系质量。

这强烈暗示黑洞形成的另一个机制：巨大物质云直接塌缩成黑洞，而不是恒星爆炸塌缩。

根据约翰霍普金斯大学团队对韦伯太空望远镜数据的最新一项分析，宇宙诞生最初1亿年内，黑洞与星系可能共存并影响彼此命运，或者说黑洞先于恒星和星系出现，并负责刺激后者增长。

约翰霍普金斯大学物理与天文学系教授Joseph Silk表示，自黑洞高速流出的电浆喷流作为粒子加速器角色，粉碎附近气体云使之成为新生恒星材料、并加快恒星形成速度，也因此宇宙第一批星系非常明亮，否则很难解释早期宇宙这些明亮星系从何而来。

未来更多观测应该有助于天文学家确定模型准确性，拼凑出更多宇宙演化线索。

新论文发表在《天文物理期刊通信》（The Astrophysical Journal Letters）。

宇宙第一批黑洞与星系谁先出现？韦伯望远镜新发现颠覆...

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