這個黑洞吃的東西是理論極限的 40 倍以上

超大塊黑洞是我們所見過的最貪婪的同類。

它位于一個名為 LID-568 的星系中央，在 15 億年后才看到Big Bang，似乎以令人瞠目結舌的速度吞噬材料，超過理論最大值（稱為愛丁頓極限）的 40 倍。

我們從未見過這樣的東西——這是一個可以幫助我們解開早期宇宙最大的謎團之一的發現：超大質量黑洞在大爆炸之后的如此短的時間內變得如此難以置信。

“這個黑洞正在大放異彩，”天文學家 Julia Scharw?chter 說Gemini Observatory 和 NSF 的 NOIRLab。“這個極端的情況表明，高于愛丁頓極限的快速喂食機制是為什么我們在宇宙中這么早就看到這些非常重的黑洞的可能解釋之一。”

愛丁頓極限是黑洞饋送過程的自然結果。當黑洞主動吸積大量物質時，這些物質不會直接落入引力井中，而是首先像水一樣繞著排水管旋轉，只有盤內邊緣的物質穿過地平線進入黑洞。

令人難以置信的摩擦力和重力將這個材料盤加熱到極熱的溫度，使其在光下閃耀。但光的問題在于它施加了某種形式的壓力。

單個光子不會有太大作用，但活躍的超大質量黑洞吸積盤的火焰是另一回事。在某個點上，輻射的向外壓力與黑洞向內的引力相匹配，從而阻止物質靠近。這是 Eddington 的限制。

打破 Eddington 吸積極限是可能的。它被稱為超級愛丁頓吸積，在此期間，黑洞完全變得火爆，在輻射壓力接管之前盡可能多地吸取質量。這是天文學家認為超大質量黑洞在時間的黎明時可以達到無視簡單的解釋.

在雙子座天文臺（Gemini Observatory）的天文學家徐惠（Hyewon Suh）和美國科學基金會（NSF）的NOIRLab的領導下，一組研究人員使用JWST對錢德拉X射線天文臺（Chandra X 射線天文臺）確定的少數星系進行了后續觀測，這些星系在X射線中很亮，但在其他波長下很暗。

當他們到達 LID-568 時，他們無法確定它在時空中的距離。這個星系非常暗淡，很難看到;但是，在 JWST 的NIRSpec 儀器，該團隊鎖定了銀河系的確切位置。

LID-568 的遙遠位置令人驚訝。雖然這個天體從我們在宇宙中的位置來看很暗，但它的距離意味著它本質上一定非常明亮。詳細觀察結果強大的流出來自超大質量黑洞，隨著一些物質被轉移并爆炸到太空中，這是吸積的特征。

對數據的艱苦分析表明，超大質量黑洞是一個相對較小的黑洞，就像超大質量黑洞一樣;只有太陽質量的 720 萬倍。而圓盤周圍的物質產生的光量比這個質量的黑洞應該能夠產生的光量要高得多。它表明吸積率比愛丁頓極限高出約 40 倍。

按照這個速度，超級愛丁頓吸積期應該非常短暫，這意味著徐道獲和她的團隊非常幸運地在行動中發現了它。我們預計 LID-568 將成為黑洞科學家的熱門觀測目標，讓我們有機會了解超級愛丁頓過程。

反過來，這可以幫助我們理解早期宇宙。有證據表明，第一個超大質量黑洞不是由我們所知道的坍縮恒星形成的，而是由巨大的恒星和巨大的氣體團塊，在重力作用下直接坍塌。這將使它們在成為我們今天在宇宙中看到的巨大黑洞的道路上搶占先機。超級愛丁頓吸積的爆發可能是另一塊拼圖。

“超級愛丁頓吸積黑洞的發現表明，質量增長的很大一部分可能發生在一次快速進食期間，”徐道獲 說，“無論黑洞是起源于輕種子還是重種子。

該研究已發表在自然天文學.

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