吃太多食物后打盹是我们许多人在圣诞节那天幸运地面临的困境。新的研究表明，数十亿年前，一些早期的纵欲过度后也不得不小睡。
使用，天文学家发现了一个休眠的距今仅8亿年。这个宇宙怪物在吃了一顿特别大的银河气体和尘埃后昏倒了。
黑洞因其巨大的尺寸而显得非同寻常。它的质量约为太阳的4亿倍，是目前为止观测到的最大质量黑洞在早期宇宙中。这一发现于 12 月 18 日发表在期刊上自然，使超大质量黑洞如何在早期宇宙中如此迅速地变得如此之大的谜团变得更加复杂。
这个超大质量黑洞的质量也很引人注目，因为当这些宇宙泰坦通常出现在本地（和最近的）宇宙中时，它们的质量仅为其宿主星系质量的 0.1% 左右。这个超大质量黑洞的质量相当于其宿主星系质量的 40% 左右。
科学家们预计这样一个巨大的黑洞会贪婪地进食并因此而生长。然而，这个黑洞正在以非常慢的速度吞噬气体，大约是这种大小黑洞最大可能吸积极限的百分之一。
因为黑洞有一个称为“事件视界“那些捕获光（以及通过它们的其他物体）的东西，如果它们不贪婪地喂养和照亮该物质，它们往往是不可见的。
当它们被称为扁平云的物质包围时吸积盘超大质量黑洞的引力影响会逐渐给它们提供食物，从而产生巨大的摩擦力，从而导致这个宇宙储藏室发光。这种发射使我们能够探测到超大质量黑洞。
然而，这个休眠的超大质量黑洞却有所不同。这是因为它巨大的质量赋予了它巨大的引力影响，使其可见。
剑桥卡维利宇宙学研究所的团队负责人伊格纳斯·尤兹巴利斯 (Ignas Juodžbalis) 表示：“尽管这个黑洞处于休眠状态，但其巨大的尺寸使我们能够探测到”在一份声明中。 “它的休眠状态也使我们能够了解宿主星系的质量。
“早期宇宙设法产生了一些绝对的怪物，即使是在相对较小的星系中。”
为什么早期的巨型黑洞是一个大问题？
自 2022 年 JWST 开始对宇宙进行观测以来，这台强大的仪器已经发现了宇宙早期阶段的超大质量黑洞。
超大质量黑洞是质量相当于数百万甚至数十亿个太阳的宇宙巨人。与大质量恒星坍缩时形成的恒星质量黑洞不同，超大质量黑洞被认为是通过随后更大质量黑洞的一系列合并以及来自其宿主星系的气体和尘埃的稳定饮食而生长的。
这个过程被认为需要超过十亿年的时间才能创造出一个超大质量黑洞，其质量即使在这些巨大质量的较低尺度上也是如此。这意味着在我们 138 亿年前的宇宙的近代史上发现一个超大质量黑洞不是问题。
然而，JWST 在宇宙年龄小于 10 亿年（有时早在大爆炸后 6 亿年）时发现这些宇宙泰坦是有问题的。这个早期黑洞的巨大尺寸以及它甚至没有通过进食而快速增长的事实使这个问题更加令人困惑。
“黑洞可能‘生来就很大’，这可以解释为什么 JWST 在早期宇宙中发现了巨大的黑洞，”团队成员、卡维理研究员罗伯托·麦奥利诺 (Roberto Maiolino) 说。 “但另一种可能性是它们会经历一段时期的过度活跃，然后是长时间的休眠。”
黑洞将其推向过度进食的极限
Maiolino 和同事通过模拟黑洞的生长机制，重新审视了早期宇宙中超大质量黑洞的问题。研究小组发现，最可能的解释是黑洞可能会短暂地超过吸积极限。
这种喂食帽被称为“爱丁顿极限”这表明，任何贪婪吸积的天体都会达到这样的程度：其供给的辐射将推开物质，从而切断其食物供应。
该团队认为早期黑洞可能会经历大量的过度进食或“超爱丁顿吸积在这些时期，贪婪黑洞将以超加速的速度生长。这将持续 5 到 1000 万年，之后黑洞将“休眠”1 亿年。
“用一段时期的过度活跃来解释休眠黑洞听起来有悖常理，但这些短暂的爆发让它能够快速成长，同时大部分时间都在打盹，”麦奥利诺说。
这些黑洞的休眠期比超级爱丁顿吸积期长 10 到 20 倍，这意味着天文学家更有可能在午睡时间而不是晚餐时捕捉到这些宇宙巨人。
这个巨大的午睡黑洞的发现是这一理论的突破。
这个巨大的早期黑洞可能只是冰山一角，研究小组怀疑早期宇宙可能充满了这些沉睡的巨人。不幸的是，这些怪物的休眠性质将使天文学家很难发现它们。
“很可能绝大多数黑洞都处于这种休眠状态——我很惊讶我们发现了这个黑洞，但我很高兴想到我们还能找到更多黑洞，”麦奥利诺总结道。
最初发布于太空网。
