宇宙第一批黑洞與星系誰先出現？韋伯望遠鏡新發現顛覆認知

宇宙的起源就跟先有雞還是先有蛋一樣難解，對韋伯太空望遠鏡數據的一項新分析驚訝發現，超大質量黑洞不僅存於宇宙之初，還負責促進新恆星與星系形成，挑戰了黑洞在首批恆星與星系出現後才形成的經典見解。

我們知道超大質量黑洞通常位於星系中心，束縛著系統內所有天體。一般來說，人們認為先有恆星與星系，接著物質經歷長時間吸積才形成超大質量黑洞。

但天文學家最近對韋伯太空望遠鏡收集的早期宇宙數據新分析表明，黑洞和星系實際上一起出現，且黑洞還負責塑造圍繞自身演化的星系，就像早期星系的基底積木，完全顛覆我們之前對星系如何形成的理解。

當一顆特別大的恆星死亡後核心塌陷，會留下質量約太陽 50 倍的黑洞，但超大質量黑洞的質量是太陽數百萬～數十億倍，如果這些物體從最小黑洞開始成長，那需要等待很長一段時間，且首先還要有恆星存在。

但隨著望遠鏡越來越深入探索早期宇宙，天文學家開始發現怪異之處，即宇宙大爆炸後不到 5 億年就已經存在好幾個超大質量黑洞，且有的黑洞質量幾乎等於圍繞它旋轉的星系質量。

這強烈暗示黑洞形成的另一個機制：巨大物質雲直接塌縮成黑洞，而不是恆星爆炸塌縮。

根據約翰霍普金斯大學團隊對韋伯太空望遠鏡數據的最新一項分析，宇宙誕生最初 1 億年內，黑洞與星系可能共存並影響彼此命運，或者說黑洞先於恆星和星系出現，並負責刺激後者成長。

約翰霍普金斯大學物理與天文學系教授 Joseph Silk 表示，自黑洞高速流出的電漿噴流作為粒子加速器角色，粉碎附近氣體雲使之成為新生恆星材料、並加快恆星形成速度，也因此宇宙第一批星系非常明亮，否則很難解釋早期宇宙這些明亮星系從何而來。

未來更多觀測應該有助於天文學家確定模型準確性，拼湊出更多宇宙演化線索。

新論文發表在《天文物理期刊通訊》（The Astrophysical Journal Letters）。

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（首圖來源：約翰霍普金斯大學）