超大質量黑洞的早餐。
被氫氣團包裹的遙遠類星體。ESO / ALMA
超大質量黑洞是個謎,因為科學家搞不清這些巨獸究竟是如何變得如此巨大的。
超大質量黑洞的質量可達太陽的幾十億倍以上,比最大的恒星級黑洞大得多。但科學家卻不知道它們的身世。雖然黑洞可以通過合并長大,但是宇宙138億年的歷史卻不夠長,恒星級黑洞沒有辦法通過一次次機緣巧合的合并,變得碩大無朋。科學家相信,超大質量黑洞的產生一定另有其法。
一種理論認為,我們的宇宙今天之所以會有超大質量黑洞,是因為宇宙年輕時,可供黑洞“食用”的氣體物質極為豐富。但是一直以來,人們沒有能夠在觀測中找到充分的證據。
不過,最近一個由馬克斯·普朗克天文學、天體物理學研究所Emanuele Paolo Farina博士領導的國際科研小組,在歐洲南方天文臺甚大望遠鏡的幫助下發現,年輕宇宙中的氣體塵埃物質量,在滿足了當時星系中造星運動的需要之后,確實還可以再“養大”一個超大質量黑洞。
天文學家觀測了31個和地球距離在125億光年以上的類星體——也就是所謂的活躍星系核,一種因中心極為明亮,導致我們難以看到星系其余部分的遙遠星系。這些類星體存在于宇宙大爆炸后僅8.7億年的時空中,當時的宇宙還是個寶寶。
在這次大規模的類星體巡天觀測中,研究人員發現至少有12個類星體被巨大的,直徑可達20萬光年的致密氣體暈包裹著。
這些氣體暈的質量至少相當于幾十億個太陽,主要成分是低溫氣體氫。它們還被星系的引力緊密束縛著,不但是星系制造恒星的原材料,還為星系中心超大質量黑洞的快速成長提供了充足的物質補充。
這說明,超大質量黑洞確實可以通過“進食”快速成長,早期宇宙有能力為它們提供足夠多的“食物”來源。這些遠古宇宙的巨獸,一頭扎在致密的氫氣團里,吞噬著身邊的一切,快速地成長著。待物質消耗殆盡之后,又靜靜地潛伏在一個個星系的中心,直到今天。
這樣的巨獸我們身邊其實就藏了一個(甚至有可能是一對雙胞胎),它位于銀河系的中心,名叫人馬座A*。
藝術模擬圖,描繪了一個被氫氣團包裹的遙遠類星體。ESO / M. Kornmesser
The REQUIEM Survey I: A Search for Extended Ly–Alpha Nebular Emission Around 31 z > 5.7 Quasars.
https://eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1921/eso1921a.pdf


