新華社北京1月21日電 英國劍橋大學(xué)日前發(fā)布公報說，該校研究人員領(lǐng)銜的國際團隊利用美國詹姆斯·韋布空間望遠鏡觀測到一個可以追溯到宇宙大爆炸后約4億年的黑洞，其質(zhì)量高達太陽的幾百萬倍。這是迄今發(fā)現(xiàn)的最古老黑洞，在宇宙誕生之初就存在如此巨大質(zhì)量的黑洞對現(xiàn)有黑洞理論形成挑戰(zhàn)。
公報介紹說，這個黑洞的宿主星系被稱為GN-z11，它是一個致密的星系，大小約為銀河系的百分之一。這個古老的黑洞正在猛烈吞噬其宿主星系。當(dāng)周圍物質(zhì)落入黑洞時，其中一部分會高速向外噴射，這種高速噴流會清除其周圍氣體，進而抑制恒星的形成和宿主星系的發(fā)展。黑洞在吞噬周圍氣體過程中還會形成漩渦狀吸積盤，天文學(xué)家正是通過黑洞周圍的吸積盤發(fā)出的強光來探測黑洞。
根據(jù)標準宇宙模型，超大質(zhì)量黑洞由死亡恒星的殘骸形成，這些恒星坍塌后可能形成一個質(zhì)量約為太陽100倍的黑洞。如果以模型預(yù)期的方式增長，這個新發(fā)現(xiàn)的古老黑洞需要約10億年才能“長大”到韋布空間望遠鏡觀測到的規(guī)模。然而根據(jù)觀測，宇宙誕生后還不到10億年的時候這個黑洞就已經(jīng)存在。
公報說，這個新發(fā)現(xiàn)的黑洞的大小表明，它可能以其他方式形成，這使它“天生就大”，或者它吞噬物質(zhì)的速度比此前假設(shè)的要高出數(shù)倍。
相關(guān)論文已發(fā)表在英國《自然》雜志上。論文第一作者、劍橋大學(xué)卡文迪什實驗所教授羅伯托·馬約利諾表示，這項發(fā)現(xiàn)得益于韋布空間望遠鏡靈敏度的“巨大飛躍”，尤其在紅外觀測方面，這意味著未來可能觀測到更古老的黑洞。相關(guān)研究有助于深入理解可能形成黑洞的不同方式。