天文学家发现了他们所谓的“超大质量”黑洞,这些超大质量黑洞似乎违反了宿主星系恒星质量与中心黑洞质量之间既定的关系。 黑洞非常大,这种过剩告诉我们一些关于这些物体起源的深刻信息。
天文学家使用詹姆斯·韦伯太空望远镜观测了 21 个非常遥远的系统。 它的光芒在 120 亿至 132 亿年前来到我们身边。 在当前宇宙中,超大质量黑洞(SMBH)与其星系中恒星的比例为千分之一。但在这些系统中,两个质量之间的比例高达百分之一、十分之一、以及甚至1合1。
“在附近的宇宙中,中心超大质量黑洞的质量与其宿主星系中恒星的质量之间存在已知的关系,”主要作者说。 法比奥·帕库奇博士 天体物理学中心| 哈佛大学和史密森学会告诉 IFLScience。 “通常情况下,黑洞的质量约为恒星质量的0.1%。在遥远的宇宙中,情况并非如此。显然,‘大质量’黑洞是一个合适的名称。”
詹姆斯·韦伯太空望远镜推动了人类更深入地观察早期宇宙(也称为高z宇宙)的能力,虽然我们尚未目睹这些超大质量黑洞之一的诞生,但这项新研究提供了更多信息有关这些黑洞如何形成的证据。 奇怪的事情向我袭来。
“光种子”场景由质量非常大的恒星组成,质量是太阳的 100 到 1,000 倍,最终会变成超新星。 相反,“重种子”情景表明,形成这些恒星的巨大气体云也形成了质量为太阳质量 10,000 至 100,000 倍的巨大黑洞。
巴库奇博士解释说:“几项研究(可以追溯到很多年前)表明,如果第一个黑洞是作为重种子形成的,那么它们的质量应该与高温下宿主的恒星质量相似。”我们通过詹姆斯·韦伯太空望远镜的观测看到了这一点。
这并不是第一个证据表明重种子场景可能是最有可能的形成路径。 之前结合詹姆斯·韦伯太空望远镜的数据和美国宇航局钱德拉的 X 射线数据进行的观察也支持这种情况,而不是光种子。 沉重的种子也会以某种方式影响整个星系,从而更好地解释为什么这些物体在一段时间内仍然如此巨大。
“这些巨大的星系系统可能形成了质量接近其宿主恒星质量的重种子。因此,考虑到中心超大质量黑洞的大小,它们可能释放了如此多的能量,从而在一段时间内抑制了恒星的形成这个原因综合起来可以解释为什么我们主要使用詹姆斯·韦伯太空望远镜观测高Z宇宙中的超大质量黑洞,违反了局域关系。
“使用詹姆斯·韦伯太空望远镜,将有可能通过发现比迄今为止发现的黑洞更远、更小的黑洞来确定第一个超大质量黑洞是如何形成的,我们的研究预测黑洞的数量将非常丰富,”作者说。剑桥大学弗吉尼亚州教授说: 陈述。
该研究发表于 天体物理学期刊通讯 它是在美国天文学会第 243 届会议上提出的。
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