宇宙最饥饿的黑洞是太阳质量的340亿倍

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对增长最快的黑洞的质量的测量证实了早期宇宙理论的一个主要问题。即使质量是太阳的340亿倍,这个天体并不是测量到的最大质量的黑洞,但这样的质量在它的年龄本应该是不可能的。

黑洞通过吞噬周围的物质而生长,但它们的质量为它们吞噬的量设定了上限,因为它们的引力必须克服它们吞噬新物质时发出的光产生的外向压力。这为任何黑洞在大爆炸后一定时间可以到达多大设定了限制。

这是一个艺术家对早期宇宙类星体的印象。目前发现的最亮的类星体比其这个年龄所应该具有的亮度要更亮。埃索/科恩梅瑟

天文学家已经注意到类星体显然违反了这些规则。类星体由其中心黑洞吸收的物质提供动力,消耗的质量越大,它们得到的亮度越高,但一些类星体的亮度需要一个难以解释的巨大黑洞支持。已知大多数异常类星体的黑洞只是稍微偏大,留下了测量误差的可能。现在就可以说说类星体J215728.21-360215.1了。

正如已发现的最亮的类星体一样,J215728.21-360215.1的黑洞必须每天吞噬太阳的质量才能维持自身。这令外行十分振奋,但发现它的天文物理学家却被这个事实困扰着,类星体J215728.21-360215.1离地球如此遥远,我们现在能看到的它是宇宙诞生后12亿年的它。然而,只有至少质量是200亿个太阳的黑洞能吞噬如此多的质量。

为了形成如此大的体积,J215728.21-360215.1要么成长得比理论上黑洞能够做的要快得多,要么开始的时候已经比黑洞结构所允许的已知大得多。我们认为我们知道的关于黑洞最关键的事情之一是错误的,但我们不知道是哪一个。

在皇家天文学会的月刊中,J215728.21-360215.1被测量为太阳质量的340亿倍——如果对于现有理论来说,太阳质量200亿倍已经太大,这显然要糟糕得多。它正在以它的质量所可以达到的理论最大速率的40%进食。

人们曾经观测到的最亮的类星体看起来像是微弱的红斑,因为它离得很远,附近普通恒星要更亮眼些。在这个距离上,红移使得它的白光看起来是红色的,这意味着我们看到的是多么久远的时光。 地图南方调查

澳大利亚国立大学的第一作者克里斯托弗·奥肯博士在一份声明的背景中,提到了这不同寻常的质量。“黑洞的质量也是银河系中心黑洞的8000倍”,奥肯说“如果银河系的黑洞想要变成如此的体积,它将不得不吞噬我们银河系中三分之二的恒星。奥肯告诉 天文在线网站,他的团队通过观察它吸进电离镁的速度来测量质量,吸进电离镁的过程产生一条独特的光谱线。此速度由J215728.21-360215.1的引力决定,而其引力又取决于其质量。即使J215728.21-360215.1质量的初始最低估计值是任何已知年龄相似的黑洞的两倍,在那之后“有一些发现填补了这一空白,但没有一个超越它”奥肯补充说。

自J215728.21-360215发现以来,人们发现了一个更反常的黑洞——只有10亿个太阳质量,但它太年轻以至于更难解释了。

相关知识

黑洞是时空展现出引力的加速度极端强大,以至于没有粒子,甚至电磁辐射,像是光都无法逃逸的区域。广义相对论预测,足够紧密的质量可以扭曲时空,形成黑洞;不可能从该区域逃离的边界称为事件视界 。虽然,事件视界对穿越它的物体的命运和情况有巨大影响,但对该地区的观测似乎未能探测到任何特征。

最早在18世纪,约翰·米歇尔和皮耶-西蒙·拉普拉斯就考虑过引力场强大到光线都无法逃逸的物体[12]。1916年,卡尔·史瓦西发现了广义相对论现代黑洞模型特征的第一个解,然而大卫·芬克尔斯坦在1958年才首次发表它做为一个无法逃脱空间区域的解释。长期以来,黑洞一直被认为是数学上的一种好奇心。在20世纪60年代,理论工作显示这是广义相对论的一般预测。约瑟琳·贝尔·伯奈尔在1967年发现中子星,激发了人们对引力坍缩造成致密天体的兴趣,认为可能能在天体物理中实现。

FY:Charmy

作者:Stephen lunzt

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