超大型黑洞宇宙黎明中的Smack-Bang打破了我们见过的最早的黑洞的记录。
它被发现在一个名为UHZ1的星系中,仅在4.7亿年之后大爆炸,宇宙仍然只是婴儿的时间。实际上,它在宇宙中很早,以至于黑洞正处于我们从未见过的发展阶段 - 它与周围生长的宿主银河系相似。
它已经很远了 - 到达了我们的光线已有132亿年的光线,以至于Chandra X射线天文台的结合力量,James Webb太空望远镜(JWST)和相对性需要一个相对性才能找到它,在时空和空间的模糊深度中潜伏。
根据哈佛 - 史密斯森主义天体物理学中心(CFA)的天体物理学家阿科斯·波格丹(Akos Bogdan)领导的一支团队,这一发现构成了超大质量黑洞形成方式的关键证据,这需要直接引力将大量的气体云倒入一个超高的物体中,然后随着时间的发展而变得更大,随着时间的发展而变得更大。
“有多快的限制是有限制的黑洞一旦形成,他们就可以成长,但是天生更大的人有一个前锋,”天体物理学家安迪·古尔丁(Andy Goulding)说普林斯顿大学。 “这就像种植树苗一样,与仅从种子开始的情况下,生长成全尺寸的树需要少的时间。”

关于超级黑洞的事情是,它们几乎是令人难以理解的。银河系中心的超级质量黑洞射手座A*是一个令人惊叹的太阳质量的430万倍- 而且,就超级质量的黑洞而言,这是相对谦虚的。
我们真的不知道这些物体是如何变得如此的,但是有一件事变得非常清楚:有在早期的宇宙中,更多的方式比我们预期的,他们是太大了大爆炸之后不久,它已经从恒星大小的大小中生长了那么大。
弄清楚发生的事情的最佳方法是根据我们的观察到的观察,进行观察并进行推论,但是第一部分说起来容易做起来难。
宇宙黎明涵盖了大爆炸后的头十亿年左右,确实很远,遥远的距离的任何光线都非常昏暗且非常红扩大时空的扩展。

JWST是有史以来最强大的太空望远镜,它看到宇宙处于红色的光线下。即便如此,这还不够。
为了发现UHZ1,Bogdan和他的团队利用了一个称为重力镜头的相对论。之所以存在,是因为一个位置的重力大量重力,例如一群星系的重力,会导致时空本身在其周围弯曲。从宇宙更遥远的部分中穿过该弯曲的时空的任何光都会被放大,复制和扭曲。
UHZ1超出了大约35亿光年的星系群称为Abell 2744,其重力引起了UHZ1光的四倍放大。这意味着JWST可以辨别银河系本身的光。钱德拉(Chandra)能够确定X辐射在其中心的超级质量黑洞周围旋转发出的X辐射。
从这个灯光来看,博格丹和他的团队估计了黑洞的质量以及周围的银河系。如果黑洞以最高速率涂抹材料,则其质量是太阳质量的1000万至1亿倍。这与Galaxy UHz1中的其余星星大致相同合并,研究人员发现。
通常,黑洞的质量与宿主星系的比率是半百分点。这里涉及的大众表明UHZ1及其黑洞仍处于他们的婴儿阶段 - 黑洞种子必须是由直接崩溃而不是降低的。
“我们认为,这是对'大尺寸黑洞'的首次发现,也是迄今为止最好的证据表明,某些黑洞是从巨大的气体云中形成的,”说天体物理学家耶鲁大学的Priyamvada Natarajan。 “这是我们第一次看到一个短暂的阶段,一个超级质量的黑洞在落后于银河系中的星星的重量与星星的重量一样多。”
这并不是说缓慢的积聚模型也不是真的,至少对于某些超级质量的黑洞。但是,证据表明,至少在早期的宇宙中,直接崩溃是制造超大黑洞的最佳方法。
即便如此,我们几乎没有刮过JWST在早期宇宙中可能发现的表面。毫无疑问,时间的昏暗曙光给我们带来了更多惊喜。
这项研究已被接受自然天文学,并且可以在预印服务器上使用arxiv。