吃太多食物後打盹是我們許多人在聖誕節那天幸運地面臨的困境。新的研究表明，數十億年前，一些早期的縱欲過度後也不得不小睡。
使用，天文學家發現了一個休眠的距今僅8億年。這個宇宙怪物在吃了一頓特別大的銀河氣體和塵埃後昏倒了。
黑洞因其巨大的尺寸而顯得非同尋常。它的質量約為太陽的4億倍，是目前為止觀測到的最大質量黑洞在早期宇宙中。這項發現於 12 月 18 日發表在期刊上自然，使超大質量黑洞如何在早期宇宙中如此迅速地變得如此之大的謎團變得更加複雜。
這個超大質量黑洞的質量也很引人注目，因為當這些宇宙泰坦通常出現在本地（和最近的）宇宙中時，它們的質量僅為其宿主星系質量的 0.1% 左右。這個超大質量黑洞的質量相當於其宿主星系質量的 40% 左右。
科學家們預期這樣一個巨大的黑洞會貪婪地進食並因此而生長。然而，這個黑洞正以非常慢的速度吞噬氣體，大約是這種大小黑洞最大可能吸積極限的百分之一。
因為黑洞有一個稱為“事件視界「那些捕捉光（以及透過它們的其他物體）的東西，如果它們不貪婪地餵養和照亮該物質，它們往往是不可見的。
當它們被稱為扁平雲的物質包圍時吸積盤超大質量黑洞的引力影響會逐漸提供它們食物，從而產生巨大的摩擦力，導致這個宇宙儲藏室發光。這種發射使我們能夠偵測到超大質量黑洞。
然而，這個休眠的超大質量黑洞卻有所不同。這是因為它巨大的質量賦予了它巨大的引力影響，使其可見。
劍橋卡維利宇宙學研究所的團隊負責人伊格納斯·尤茲巴利斯 (Ignas Juodžbalis) 表示：“儘管這個黑洞處於休眠狀態，但其巨大的尺寸使我們能夠探測到”在一份聲明中。 「它的休眠狀態也使我們能夠了解宿主星系的品質。
“早期宇宙設法產生了一些絕對的怪物，即使在相對較小的星系中。”
為什麼早期的巨型黑洞是一個大問題？
自 2022 年 JWST 開始對宇宙進行觀測以來，這台強大的儀器已經發現了宇宙早期階段的超大質量黑洞。
超大質量黑洞是質量相當於數百萬甚至數十億個太陽的宇宙巨人。與大質量恆星坍縮時形成的恆星質量黑洞不同，超大質量黑洞被認為是透過隨後更大質量黑洞的一系列合併以及來自其宿主星系的氣體和塵埃的穩定飲食而生長的。
這個過程被認為需要超過十億年的時間才能創造出一個超大質量黑洞，其質量即使在這些巨大質量的較低尺度上也是如此。這意味著在我們 138 億年前的宇宙的近代史上發現一個超大質量黑洞不是問題。
然而，JWST 在宇宙年齡小於 10 億年（有時早在大爆炸後 6 億年）時發現這些宇宙泰坦是有問題的。這個早期黑洞的巨大尺寸以及它甚至沒有透過進食而快速增長的事實使這個問題更加令人困惑。
“黑洞可能‘生來就很大’，這可以解釋為什麼 JWST 在早期宇宙中發現了巨大的黑洞，”團隊成員、卡維理研究員羅伯托·麥奧利諾 (Roberto Maiolino) 說。 “但另一種可能性是它們會經歷一段時期的過度活躍，然後是長時間的休眠。”
黑洞將其推向過度進食的極限
Maiolino 和同事透過模擬黑洞的生長機制，重新檢視了早期宇宙中超大質量黑洞的問題。研究小組發現，最可能的解釋是黑洞可能短暫地超過吸積極限。
這種餵食帽被稱為「愛丁頓極限」這表明，任何貪婪吸積的天體都會達到這樣的程度：其供給的輻射將推開物質，從而切斷其食物供應。
團隊認為早期黑洞可能會經歷大量的過度進食或“超愛丁頓吸積在這些時期，貪婪黑洞將以超加速的速度生長。
「用一段時期的過度活躍來解釋休眠黑洞聽起來有悖常理，但這些短暫的爆發讓它能夠快速成長，同時大部分時間都在打盹，」麥奧利諾說。
這些黑洞的休眠期比超級愛丁頓吸積期長 10 到 20 倍，這意味著天文學家更有可能在午睡時間而不是晚餐時捕捉到這些宇宙巨人。
這個巨大的午睡黑洞的發現是這個理論的突破。
這個巨大的早期黑洞可能只是冰山一角，研究團隊懷疑早期宇宙可能充滿了這些沉睡的巨人。不幸的是，這些怪物的休眠性質將使天文學家很難發現它們。
「很可能絕大多數黑洞都處於這種休眠狀態——我很驚訝我們發現了這個黑洞，但我很高興想到我們還能找到更多黑洞，」麥奧利諾總結道。
最初發佈於太空網。
