在貧瘠區域如何狼吞虎嚥?韋伯望遠鏡發現起源不明的古老類星體

作者 | 發布日期 2024 年 10 月 22 日 12:52 | 分類 天文 , 自然科學 , 航太科技 line share Linkedin share follow us in feedly line share
在貧瘠區域如何狼吞虎嚥?韋伯望遠鏡發現起源不明的古老類星體


利用韋伯太空望遠鏡回首 130 億年前宇宙,麻省理工學院天文學家發現了幾乎沒有鄰居的古老類星體,這代表沒有食物來源供它們成長,挑戰我們對早期宇宙黑洞如何形成的理論。

類星體是星系中心一個極其明亮的區域,由活躍超大質量黑洞提供動力,當這個黑洞從周圍吸入氣體和塵埃,它會釋放巨大能量,使類星體成為宇宙最明亮物體之一。大爆炸後幾億年天文學家已發現有類星體存在,這些天體如何在短時間內變得明亮又巨大一直是個謎。

常見理論提出,大爆炸後不久早期宇宙便形成暗物質網,物質沿著絲線流動,並在絲線交錯處堆積形成更大物體,如類星體,最古老的類星體便起源於這些密集原始物質區域,該環境也包含許多較小星系供餵食。

但根據麻省理工學院團隊一項新研究,天文學家觀察到早期宇宙一些古老類星體,似乎獨自位於乏人問津的角落。

▲ 類星體是宇宙最明亮天體,中心有一個活躍進食的超大質量黑洞。(Source:pixabay

利用 NASA 韋伯太空望遠鏡回首宇宙 130 億年前的過去,團隊調查 5 個已知形成於大爆炸後 6~7 億年的古代類星體周遭環境,為這些類星體提供動力的超大質量黑洞質量是太陽 10 億倍,亮度也超過太陽 1 兆倍。

研究結果發現這些「類星體場域」具多樣性。正如所有模型預測,有些類星體居住在包含 50 多個鄰近星系的極度擁擠區域,但卻有類星體在宇宙空隙漂移,附近只 2 個流浪星系。

神秘的是這 2 個類星體大小、體積、亮度、存在時間都相同,挑戰了物理學家對黑洞形成理解,即周遭沒有大量一般物質、暗物質推動超大質量黑洞生長前提下,早期宇宙類星體如何形成?

研究人員說,有可能這些類星體沒有表面看起來孤單,實際上它們被星系包圍著,只是這些星系被濃厚塵埃籠罩,因此望遠鏡看不見,但真實原因目前仍是謎,如果周圍沒有足夠物質讓類星體持續生長,代表它們勢必有其他成長方式。

新論文發表在《Astrophysical Journal.》(The Astrophysical Journal)。

(首圖來源:麻省理工學院/Christina Eilers/EIGER 團隊

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