黑洞們?yōu)楹渭w保持沉默？

哈勃拍攝的相關(guān)天區(qū)。韋布望遠(yuǎn)鏡對同一區(qū)域進(jìn)行了研究。 NASA / ESA

(相關(guān)資料圖)

類星體是人類目前所能看到的最遠(yuǎn)天體。它們是活躍的超大質(zhì)量黑洞，端坐在遙遠(yuǎn)星系的中心，大把吞吃物質(zhì)，并向宇宙射出強(qiáng)光。

作為星系演化的推動(dòng)者，超大質(zhì)量黑洞巨大的質(zhì)量可能是在它們年輕的時(shí)候快速積累起來的。但是最近詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡的觀測結(jié)果表明，情況好像不是那樣。在科學(xué)家想象中的宇宙正午，星系中心的黑洞們卻集體保持了沉默。

所謂宇宙的正午，是指宇宙大爆炸后30億至60億年間。當(dāng)時(shí)宇宙中恒星的爆發(fā)式增長達(dá)到了頂峰。而如果超大質(zhì)量黑洞的快速增長也是一種普遍現(xiàn)象，那么那時(shí)宇宙中的大部分黑洞也應(yīng)該處在活躍階段。天文學(xué)家形容那時(shí)的宇宙就像一天之中的正午時(shí)分一樣明亮喧鬧。

韋布望遠(yuǎn)鏡的觀測對象是大熊座和牧夫座之間的一片天空區(qū)域。2004和2005年哈勃望遠(yuǎn)鏡曾經(jīng)觀測過這里，當(dāng)時(shí)發(fā)現(xiàn)了至少5萬多個(gè)星系。而到了2011年，斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡再次對這些星系進(jìn)行紅外觀測后，人們在這里發(fā)現(xiàn)有一些星系中心的超大質(zhì)量黑洞處于活躍狀態(tài)——但是數(shù)量卻低于預(yù)期。

鑒于斯皮策望遠(yuǎn)鏡有限的靈敏度，看不到那些較小的或者被塵埃遮蔽的活躍星系核情有可原。但是這一次韋布望遠(yuǎn)鏡的觀測結(jié)果卻出人意料。

韋布在同一區(qū)域發(fā)現(xiàn)的活躍黑洞數(shù)量和斯皮策幾乎一樣。

以韋布比斯皮策強(qiáng)大得多的觀測能力，人們期待它能夠看到更多的活躍星系核，但是結(jié)果卻沒有。

韋布還發(fā)現(xiàn)，那時(shí)大部分星系看上去和今天的星系差別很小。除了中心黑洞平靜，旋渦星系包含的塵埃量也有限，和今天的銀河系相似；較小星系內(nèi)的塵埃量也不多。

研究人員認(rèn)為，這表明人們之前的推測并不準(zhǔn)確。我們今天所看到的大部分超大質(zhì)量黑洞，可能并非通過在活躍期快速成長，而最終變成今天的模樣的。也就是說，它們的生長方式另有可能。

很多人認(rèn)為，我們的銀河系也曾經(jīng)是一個(gè)類星體，也曾經(jīng)有一個(gè)活躍的星系核，銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞也曾大把吞吃物質(zhì)，并向宇宙射出明亮的相對論噴流。但是根據(jù)韋布的新發(fā)現(xiàn)，銀河系也可能并不曾經(jīng)擁有過這樣一個(gè)活躍的星系核，其中心的黑洞人馬座A*可能就一直如今天這樣，保持著長期的沉默。

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