使用望遠鏡 美國航空航天局 天文學家發現了 X 射線中見過的最遙遠的黑洞。 此黑洞正處於前所未見的早期生長階段，其質量與其宿主星系的質量相似。 這個結果可以解釋宇宙中一些第一個超大質量黑洞是如何形成的。
透過結合來自 NASA 錢德拉 X 射線天文台和 NASA 詹姆斯韋伯太空望遠鏡的數據，一組研究人員能夠找到大爆炸後 470 億年黑洞不斷增長的特徵。
哈佛史密森天文物理中心 (CfA) 的阿科斯·博赫丹 (Akos Bohdan) 說：“我們需要韋伯來尋找這個極其遙遠的星系，需要錢德拉來尋找它的超大質量黑洞。” “我們還使用了宇宙放大器，這增加了我們檢測到的光量。” 這種放大效應稱為重力透鏡。
Bohdan 和他的團隊在距離地球 1 億光年的阿貝爾 2744 星系團方向的一個名為 UHZ3,5 的星系中發現了一個黑洞。 然而，韋伯的數據顯示，銀河係比星團遠得多，距離地球13,2億光年，當時宇宙年齡僅為目前年齡的3%。
錢德拉兩週多的觀測揭示了這個星系中存在強烈的過熱氣體，這些氣體會發射 X 射線，這是超大質量黑洞不斷增長的標誌。 來自星系的光和來自其超大質量黑洞周圍氣體的X 射線被阿貝爾2744 中的介入物質（由於引力透鏡）放大了約四倍，這放大了韋伯檢測到的紅外線訊號，使錢德拉能夠檢測到微弱的 X 射線源。
這項發現對於理解一些超大質量黑洞如何在大爆炸後不久達到巨大質量非常重要。 它們是否直接由巨大的氣體雲塌陷形成，形成質量為 10 到 000 個太陽的黑洞？ 它們是否來自第一批恆星的爆炸，這些恆星的爆炸產生了僅重 100 到 000 個太陽的黑洞？
「黑洞形成後的成長速度受到物理限制，但那些誕生時質量較大的黑洞擁有先機。 這就像種植一棵幼苗，與從一顆種子開始相比，它需要更少的時間才能長成一棵大樹，」普林斯頓大學的安迪古爾丁說。
博赫丹的團隊找到了令人信服的證據，證明新發現的黑洞誕生時質量很大。 根據 X 射線輻射的亮度和能量，其質量估計為 10 至 100 億個太陽。 這個質量範圍與其所在星系中所有恆星的質量相似，與附近宇宙中星系中心的黑洞形成鮮明對比，後者通常只包含其質量的十分之一。銀河系的星星。
黑洞年輕時的巨大質量、它產生的 X 射線數量以及韋伯探測到的星系亮度，與 2017 年論文合著者、耶魯大學的 Priyamvada Natarajan 對超大質量黑洞的理論預測一致。黑洞是由巨大氣體雲塌陷直接形成的。
納塔拉詹說：“我們相信這是首次發現‘超大質量黑洞’，也是一些黑洞是由巨大氣體雲形成的最佳證據。” “我們第一次觀察到一個短暫的階段，超大質量黑洞在落後之前其重量與星系中的恆星一樣重。”
研究人員計劃利用這一結果和韋伯望遠鏡的其他結果，以及結合其他望遠鏡的數據，來建立早期宇宙的更完整的圖像。 美國太空總署的哈伯太空望遠鏡先前已經表明，來自遙遠星系的光被星系間星系團中的物質大大增強，這在一定程度上解釋了此處描述的韋伯和錢德拉觀測的動機。
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