迄今最早类星体距地球一百三十亿光年

生长速度快 挑战现有黑洞生长理论

刘霞

2021年01月20日来源：科技日报

　　科技日报北京1月19日电 （记者刘霞）据美国《科学新闻》网站1月18日报道，由美国亚利桑那大学的科学家主导的一个国际天文学家团队发现了迄今已知最古老的类星体J0313-1806，其距地球130.3亿光年，是迄今发现距离地球最遥远的类星体，可以追溯到宇宙大爆炸后6.7亿年，质量约为16亿倍太阳质量。

　　类星体也是一种超大质量黑洞，这种黑洞会吞噬周围物质（如气体、甚至整个恒星），在周围形成一个炙热物质组成的漩涡吸积盘。研究人员指出，J0313-1806比此前已知最古老的黑洞重两倍，“年龄”大2000万岁。

　　对黑洞形成的一种普遍接受的解释是，恒星在其寿命结束时爆炸成超新星，然后坍缩成黑洞。这些黑洞会随着时间的推移合并，成长为超大质量黑洞。但在宇宙还很年轻时，这类类星体（黑洞）就已经积聚了数百万甚至数十亿个太阳质量，这让科学家们百思不得其解，他们一直试图解释它们是如何在这么短时间做到这一点的。

　　此项研究主要负责人王菲格表示，现有理论认为，超大质量黑洞由吞噬物质较小的种子黑洞生长而成，但他们的计算表明，即使J0313-1806的种子黑洞在宇宙中第一颗恒星形成之后形成，并以尽可能快的速度生长，它的初始质量也至少需要达到太阳质量的1万倍，但通过大质量恒星坍缩形成种子黑洞的方式，只能使黑洞的质量达到太阳的几千倍。

　　研究合著者范晓辉（音译）称：“早期宇宙中的这类超大质量黑洞一定是通过其他方式获得质量的，可能是大量原始冷氢气直接坍缩成一个种子黑洞；也可能是其种子黑洞最初很小，通过恒星坍缩形成，但黑洞的生长速度比科学家想象的要快得多。这两种可能性都存在，但都没有得到证实，这正是新类星体如此有价值的原因。”

　　研究人员希望通过进一步观测，特别是借助美国国家航空航天局即将于2021年升空的詹姆斯·韦伯太空望远镜，来揭开更多类星体的秘密。

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　　类星体被称作上世纪60年代的四大天文发现之一。人们很难准确描述这种天体的性质，于是笼统地称它们为类星体。主流解释是，类星体的核心是一个超大质量黑洞，黑洞正在进食，吸积过程中形成高能粒子喷流成了类星体发出的“光”。这次科研人员发现的类星体非常古老，古老到按常理说，其中心的黑洞根本无法在宇宙诞生后这么短的时间内形成。不过，宇宙浩大，时间漫长，又哪有这么多“常理”可讲？对人类来说，没有捷径可走，只能尽力解开这一道道谜题。