超爱丁顿吸积黑洞发现
一个早期宇宙矮星系,其中心有一个快速吞噬物质的黑洞(艺术图)。
图片来源:美国国家科学基金会国家光学红外天文研究实验室
这个名为LID-568的黑洞是由一个国际天文学家团队发现的。他们结合詹姆斯·韦布空间望远镜(JWST)与钱德拉X射线天文台的数据,创新地使用了JWST上的积分场光谱仪而非传统狭缝光谱仪。这种方法允许获取每个像素的光谱信息,而不仅仅是一个狭窄的区域。
通过全面观察目标星系及其周边环境,团队意外地发现了中心黑洞周围存在强大的气体外流现象。根据其速度和规模,他们推测,LID-568的质量增长,可能是通过一次性快速吸积过程实现的。
研究发现,LID-568正以超过爱丁顿极限40倍的速度吞噬物质。爱丁顿极限是指黑洞能够达到的最大亮度及物质吸收速率,以确保其内部引力与因物质压缩发热产生的外向压力相平衡。
当团队计算出LID-568的亮度远超理论上限时,便意识到这些数据可能隐藏着重要发现。这种极端情况表明,超爱丁顿极限的快速进食机制,可能正是宇宙早期就能出现如此重量级黑洞的原因。
这些发现为超大质量黑洞形成过程提供了新的视角。这些黑洞可能是来自宇宙首批恒星的死亡(轻种子模型),或是由大量气体直接坍缩形成(重种子模型)。而今超爱丁顿吸积黑洞的发现意味着,无论是轻种子还是重种子,都有可能经由一次快速吸积事件,经历了显著的质量增长。
LID-568的发现同时证明了黑洞有可能突破爱丁顿极限,从而为天文学家提供了探索发生这一现象的契机。
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