超大品質黑洞在早期宇宙怎麼形成的是個謎------直到現在揭曉

2019年12月19日，Passant Rabie，歸類於天文學、歐洲航空局和恆星

130多億年前，在宇宙的開端，萬物是安靜的、熾熱的、稠密的，當宇宙開始膨脹時，星系和恆星開始形成，在這些星系的中心，黑暗的“怪物”開始形成，有些品質是太陽的數十億倍。

多年來，科學家們一直在試圖找出最古老的超大品質黑洞是如何在宇宙資源匱乏的情況下，形成如此大品質的。

圖解：位於M87中心的超大品質黑洞，推估品質達太陽的數十億倍。這是人類史上第一張直接對黑洞觀測的天文影像，由事件視界望遠鏡所拍攝，發表於2019年4月10日。

天文學家已經窺視宇宙的曙光來揭開第一個超大品質黑洞及其宿主星系的歷史，他們的觀測揭示了星系周圍的氣體暈圈，這些氣體可能主要作為初始黑洞的食物儲存單位。

發表在《天體物理學雜誌》的研究為黑洞的形成及星系如何隨著時間的推移而形成和演化的提供了新的視角。

圖解：大麥哲倫雲面前的黑洞（中心）的模擬檢視。請注意引力透鏡效應，從而產生兩個放大，以星雲最高處扭曲的視野。銀河系星盤出現在頂部，扭曲成一個弧形。

德國馬克思·普朗克天文學研究所的天文學家及這項研究的第一作者伊曼紐爾·保羅·法里納（Emanuele Paolo Farina）說：“我們知道在宇宙早期有超大品質黑洞的存在，但是我們不知道這些物質是如何如此迅速的形成的。黑洞是如何在如此短的時間內成長和維持的？”

為了回答這個問題，法里納研究團觀測了位於大約125億光年處的31個類星體，即極其明亮的星系核。這樣做，他們能在宇宙初期（僅僅8億7000萬歲）瞥見這些星系的狀態。

他們發現了由圍繞著12個一直延長到距離黑洞10萬光年處的星系的冷的高密的氫氣組成的巨大的儲備層，每個星系周圍的氣暈提供了足夠的物質去推動恆星形成，還有一點遺留供黑洞成長。

圖解：藝術家筆下的黑洞。

科學家們先前曾推測這些氣體將為超大品質黑洞提供主要燃料，但是此前無人能觀測到。他說，使用歐洲航天局的超大望遠鏡是一個“遊戲規則改變者”，它使研究小組能夠更深入的回顧宇宙歷史，其中有迄今為止最大的古類星體樣本。

法里納說：“我們有這個想法，但是不知道是不是真的。現在，我們確實看到了我們想看到的。”

藝術家對宇宙早期星系周圍氣體暈的印象。

法里納說，類星體的高亮度為研究這個現象提供了獨一無二的機會，就像把蠟燭靠近你一樣------你會看到它更明亮。

引人注目的是，研究揭示了最早的超大品質黑洞與最近我們在宇宙中觀測到的其他黑洞並無不同。

法里納說：“這個物體已經看起來很完整了，這真的很奇怪。基本上，從大爆炸之後的10億年到130億年沒有真正的演變。”

這些資料也為星系及它們如何與周圍環境相互影響提供了一些新的觀點，法里納說：“隨著時間的推移，我們逐漸知道星系不是僅靠自己形成和成長的或不與其周圍環境相互影響的獨立的系統，星系的近鄰實際上是一個真正複雜的地方。”

圖解：品質達太陽10倍的黑洞之電腦模擬圖

在未來，團隊希望觀測早期宇宙的古星系更多的細節，這可以引導他們理解我們的星系是如何隨著時間的推移而形成的，以及它是如何與其星系鄰居相互作用的。

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3. Passant Rabie- inverse-小生