星系 JADES GN-1001830 的中心有一些奇怪的东西:一个超大质量黑洞,几乎占整个星系质量的一半。这个物体一定经历了一段激烈的进食和生长时期,才达到了令人难以置信的 4 亿个太阳的质量——然而,现在它正在安静地打盹。这给天文学家留下了一个挑战。黑洞对于它的星系来说太大了。
以当前宇宙的年龄(如果我们计算的话,为 138 亿年),超大质量黑洞的大小与其宿主星系之间存在特定的关系。大多数黑洞的质量仅为其宿主星系质量的 0.1%。但这个星系的质量来自宇宙只有 8 亿年的时间,占其星系质量的 40%。
奇怪之处不仅在于它的大小,还在于它很安静。早期宇宙是黑洞剧烈生长的时期。这是必要的——如果你不吃东西,你就无法达到 4 亿个太阳的质量。尽管如此,它的吸积率仍然极低(比理论最大值低 100 倍)。基本上,它是“睡着了”。
剑桥大学卡夫利宇宙学研究所的主要作者伊格纳斯·尤兹巴利斯 (Ignas Juodžbalis) 在一份报告中表示:“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它。”陈述。 “它的休眠状态也让我们了解了宿主星系的质量。早期宇宙成功地产生了一些绝对的怪物,即使是在相对较小的星系中。”
观察结果来自是研究这个物体的关键。这一发现对于我们理解黑洞在早期宇宙中如何生长可能具有极其重要的意义。也许黑洞是从气体云塌缩中诞生的。由于短暂的活动,它们也有可能长到巨大的尺寸。
研究小组认为,黑洞会进食 5 至 1000 万年,然后休眠 1 亿年。如果这是标准行为,那么大多数超大质量黑洞都处于这种休眠状态。这使得发现它们变得困难,但持续观察将揭示更多这些物体。
来自卡夫利研究所和剑桥卡文迪什实验室的合著者罗伯托·麦奥利诺教授补充道:“用一段时期的过度活跃来解释休眠黑洞听起来有悖常理,但这些短暂的爆发使其能够快速生长,同时大部分时间都在打盹。” “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。”
论文发表在期刊上自然。