JWST發現迄今為止最遙遠的黑洞合并

從130億光年的時空鴻溝中，我們剛剛瞥見了最遙遠的黑洞尚未發現合并。

用JWST公司，一個國際天文學家團隊發現了兩個超大質量黑洞，以及它們伴隨的星系，在巨大的宇宙碰撞中聚集在一起，僅僅在7.4億年后生活大爆炸.

這一發現可能是一個線索，可以幫助我們拼湊出超大質量黑洞的來源，以及它們如何在宇宙歷史的早期變得如此之大。

“我們的研究結果表明，合并是黑洞快速增長的重要途徑，即使在宇宙黎明時也是如此。天文學家漢娜·烏伯勒（Hannah übler）說英國劍橋大學。

“與韋伯在遙遠宇宙中發現的其他活躍大質量黑洞一起，我們的結果還表明，大質量黑洞從一開始就塑造了星系的演化。

黑洞充滿了謎團，其中最引人入勝的是大洞的起源。較小的恒星，質量約為太陽的65倍，可以用超新星和大質量恒星的核心坍縮來解釋;稍大的可以用以下方式解釋碰撞和合并這些坍縮的恒星核心。

超大質量黑洞，質量是太陽的數百萬到數十億倍，理論上也可以以這種方式生長，通過越來越大的黑洞之間的一系列分層碰撞，但這個過程應該需要相當長的時間。

一個問題是，我們在宇宙之初就看到了非常大的黑洞，它們來不及通過這條緩慢的路線成長還為時過早。

一個可能的解決方案是，形成黑洞的初始“種子”是一開始就很大.但即使情況如此（看起來越來越有可能），碰撞和合并也可能在將這些黑洞擴大到更大的尺寸方面發揮了作用。

JWST的任務之一是幫助我們弄清楚宇宙是如何在大爆炸之后形成的，利用其強大的紅外能力以最高的分辨率窺視宇宙黎明（宇宙誕生后的第一個十億年）。天文學家和宇宙學家一直在尋找的一件事是超大質量黑洞.

在一次調查中，它在碰撞過程中發現了一對星系，這個系統現在被稱為ZS7。每個星系的中心都有一個超大質量黑洞。兩個黑洞都在積極增長，這一過程導致它們周圍翻騰的塵埃和氣體發出光芒。

“我們發現了在黑洞附近快速運動的非常致密的氣體的證據，以及由黑洞在其吸積事件中通常產生的高能輻射照亮的熱和高度電離氣體。übler 說.

“由于其前所未有的成像能力，韋伯還使我們的團隊能夠在空間上分離兩個黑洞。

研究人員能夠確定其中一個黑洞的質量約為5000萬太陽質量。另一個不太適合測量，因為它周圍的氣體和塵埃密度非常大，但可能具有相似的質量。

我們在宇宙后期看到了其他這樣的合并系統;事實上，合并被認為是星系發展的一個相當重要的一部分。但是，對這樣一個早期的探測表明，首先涉及合并和更大黑洞種子的模型確實非常合理。

如此巨大的合并被認為會產生持續的嗡嗡聲引力波在整個宇宙中產生共鳴。

這種嗡嗡聲的波長太大，無法用電流檢測到引力波儀器（雖然我們可能已經使用脈沖星檢測到了它），但通過識別不同宇宙學時代正在進行的合并，科學家可以更好地估計它們發生的速度，以及它們對宇宙嗡嗡聲的貢獻。

“我們的觀測結果為一個巨大的黑洞提供了明確而有力的證據，它參與了與另一個星系的合并，可能擁有另一個吸積的黑洞，z = 7.15，距離大爆炸僅7.4億年。研究人員寫道.

“總的來說，我們的研究結果似乎支持了早期宇宙中即將發生大規模黑洞合并的情景，強調這是黑洞早期增長的另一個重要渠道。結合文獻中的其他最新發現，這表明在遙遠的宇宙中合并大質量黑洞是很常見的。

該研究已發表在英國皇家天文學會月刊.

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