天文学家发现一个黑洞以惊人速度增长

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來源:大紀元



天文学家发现128亿光年外一个黑洞正以惊人的速度成长。此为艺术家绘制的示意图。(NASA/CXC/SAO/M. Weiss)

【大纪元2025年09月22日讯】（大纪元记者陈俊村报导）藉由美国国家航空航天局（NASA）的钱德拉X射线天文台（Chandra X-ray Observatory），天文学家发现128亿光年外一个黑洞正以极快的速度增长，而且突破了此类天体的正常极限。这项发现可能有助于解释为什么有些黑洞在宇宙大爆炸后不久能相对快速地达到巨大的质量。

NASA指出，这个黑洞的质量大约是太阳质量的10亿倍，距离地球约128亿光年。它产生的X射线比宇宙最初10亿年中被观测到的其它黑洞都多。

这个黑洞正在为一个被称为RACS J0320-35的类星体（quasar）提供能量。所谓类星体是指遥远星系中极为明亮的核心，其亮度甚至超过了整个星系。

X射线的资料显示，这个黑洞的成长速度似乎超过了这类天体的正常极限，也就是爱丁顿极限（Eddington limit）。该黑洞的成长速度估计为爱丁顿极限的2.4倍。

当物质被吸向黑洞时，它会被加热并产生覆盖广泛光谱的强辐射，包括X射线和可见光。这种辐射会对下落的物质产生压力。当物质下落的速度达到临界值时，辐射压力会平衡黑洞的引力，使物质通常无法以更快的速度向内下落。这个最大值就称为爱丁顿极限。

天文学家认为，成长速度低于爱丁顿极限的黑洞，其诞生时的质量需要达到太阳的1万倍或更多，这样它们才能在宇宙大爆炸后10亿年内达到10亿个太阳的质量——正如RACS J0320-35被观测到的那样。

诞生质量如此高的黑洞可能直接源自于一团巨大的致密气体云坍缩，其中含有异常少量、比氦重的元素，但这种情况可能极为罕见。

如果RACS J0320-35确实以高速增长，而且持续了一段时间，那么它的黑洞可能是以一种比较常规的方式开始形成——其诞生质量不到太阳的100倍，是由一颗大质量恒星的爆炸引起的。

主导这项研究的哈佛-史密松天体物理中心（Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics）天文学家伊吉纳（Luca Ighina）说：“看到这个黑洞突飞猛进地增长，真是有点令人震惊。”

为了探讨这个黑洞的成长速度（每年增加300到3,000个太阳的质量），研究人员将理论模型与钱德拉X射线光谱进行了比较。他们发现，这些光谱与他们对黑洞成长速度超过爱丁顿极限的模型的预期非常吻合。

而来自可见光和红外线波段的资料也支持这样的解释——这个黑洞的质量增长速度超过了爱丁顿极限。

这项研究的报告撰写人之一、同样任职于哈佛-史密松天体物理中心的康纳（Thomas Connor）说：“宇宙是如何创造出第一代黑洞的？这仍然是天文物理学中最大的问题之一，而这个天体正在帮助我们寻找答案。”

上述研究成果于9月8日发表在《天文物理期刊》（The Astrophysical Journal）上。◇