美國(guó)宇航局(NASA)近日宣布,天文學(xué)家通過(guò)“錢德拉”X射線天文臺(tái)發(fā)現(xiàn)了一顆極具特殊性的超大質(zhì)量黑洞——RACS J0320-35。這顆黑洞不僅以驚人的速度增長(zhǎng),還為人類理解宇宙早期天體的演化提供了重要線索。
據(jù)研究團(tuán)隊(duì)介紹,RACS J0320-35的質(zhì)量約為太陽(yáng)的10億倍,位于距離地球約128億光年的遙遠(yuǎn)星系中。由于光速的延遲效應(yīng),人類觀測(cè)到的影像實(shí)際來(lái)自宇宙誕生后僅9.2億年的時(shí)期。這一發(fā)現(xiàn)刷新了已知黑洞增長(zhǎng)速度的紀(jì)錄,成為天文學(xué)領(lǐng)域的重要突破。
黑洞通過(guò)吞噬周圍物質(zhì)形成吸積盤,物質(zhì)在下落過(guò)程中被加熱至極高溫度,釋放出強(qiáng)烈輻射。對(duì)于超大質(zhì)量黑洞而言,這種輻射的亮度甚至可能超過(guò)其宿主星系,此時(shí)的天體被稱為類星體。RACS J0320-35正是這樣一顆由黑洞驅(qū)動(dòng)的明亮類星體。
研究數(shù)據(jù)顯示,該黑洞的增長(zhǎng)速度可能達(dá)到愛(ài)丁頓極限的2.4倍。愛(ài)丁頓極限是黑洞吸積過(guò)程中的理論平衡點(diǎn),即引力向內(nèi)拉力與輻射向外推力相互抵消時(shí)的最大吸積速率。傳統(tǒng)理論認(rèn)為,黑洞的增長(zhǎng)速度不會(huì)超過(guò)這一限度,但此次觀測(cè)結(jié)果顯然打破了這一常規(guī)認(rèn)知。
針對(duì)這一異常現(xiàn)象,科學(xué)家提出了兩種可能的解釋:一是RACS J0320-35在誕生時(shí)質(zhì)量就超過(guò)1萬(wàn)顆太陽(yáng),遠(yuǎn)超已知黑洞通常不到百倍太陽(yáng)質(zhì)量的出生規(guī)模;二是它確實(shí)以超越愛(ài)丁頓極限的速度持續(xù)成長(zhǎng)。通過(guò)數(shù)據(jù)模型分析,研究團(tuán)隊(duì)更傾向于支持第二種解釋,認(rèn)為這顆黑洞的形成和演化過(guò)程可能極為特殊。