在宇宙的深处,一个古老黑洞的惊人行为引起了科学家们的广泛关注。这个黑洞不仅吞噬了自己所在的整个星系,而且在完成这一壮举后,竟然进入了一种罕见的休眠状态。这一奇特现象为科学家们研究外来物体的演化提供了前所未有的线索。
科学家们利用韦伯太空望远镜的强大功能,观测到了这个黑洞的惊人之处。据悉,这个黑洞的质量竟然达到了太阳的4亿倍,是宇宙中极为罕见的巨型黑洞。通过观测近红外和中红外波长的光,韦伯望远镜能够穿透星际尘埃云,捕捉到更微弱、更遥远的光源,从而揭示了这一黑洞的神秘面纱。
剑桥大学Kavli宇宙学研究所的研究员Ignas Juodžbalis是该研究的主要作者。他在一份新闻稿中表示:“尽管这个黑洞处于休眠状态,但它的巨大尺寸仍然使我们能够探测到它的存在。更重要的是,它的休眠状态为我们提供了了解宿主星系质量的机会。这表明,早期的宇宙中已经孕育出了一些令人难以置信的巨大黑洞,即使是在相对较小的星系中。”
黑洞的形成通常被认为是由坍缩的恒星演化而来,它们拥有强大的引力场,能够吸引并聚集周围的物质。当物质围绕黑洞旋转时,会形成发光的吸积盘。偶尔,物质会落入黑洞的大洞中,发出耀眼的光芒,这便是黑洞进食的过程。
近年来,科学家们对黑洞的研究取得了诸多进展。例如,有研究小组曾观察到一颗恒星被黑洞困在厄运循环中的情景;另一个研究小组则看到一个黑洞在吃掉一颗恒星数年后又将其呕吐出来。今年,一个团队还确定了增长最快的黑洞每天能消耗一个太阳的质量,而另一个团队则准确地预测了一个距离地球约8.6亿光年、质量是太阳5000万倍的黑洞的吞噬时间表。
然而,这个黑洞与韦伯望远镜最近研究的黑洞之间存在显著的不同。首先,这个黑洞的规模要大得多,几乎占据了其宿主星系总质量的40%。更重要的是,这个黑洞几乎没有进行任何吞噬活动,这一发现颠覆了科学家们对黑洞进化的传统认知。
关于黑洞的巨大尺寸,研究的合著者、卡弗里研究所和剑桥卡文迪什实验室的研究员罗伯托·马奥利诺提出了两种可能性。他表示:“一种可能是黑洞生来就大,这可以解释韦伯望远镜在早期宇宙中发现的巨大黑洞。另一种可能性是,这些黑洞在形成初期会经历一段时间的过度活跃吞噬,随后进入长时间的休眠状态。”
科学家们认为,黑洞在迅速吸积物质的过程中,可能会短暂地超过其大小的预测极限。然后,这个引力巨兽会坐下来放松大约1亿年,之后再继续吞噬更多的宇宙物质。尽管黑洞的研究充满挑战,但科学家们通过仔细观察天体的阴影及其对周围物质的影响,已经能够建立更好的模型来模拟太空中一些最极端的物理现象。