詹姆斯·韦伯望远镜发现“饕餮”黑洞的进食速度是正常速度的40倍

使用詹姆斯·韦伯太空望远镜的天文学家在早期宇宙中发现了一个黑洞，它的进食速度似乎比理论上可能的快40倍。

在用詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）观察早期宇宙时，天文学家不断发现巨型黑洞，它们似乎增长得太大、太快，以至于宇宙模型无法解释。现在，对一个异常贪婪、打破常规的物体的新观察可能有助于揭示原因。

利用JWST近距离观察已知拥有强烈X射线发射物体的古老星系，研究人员发现了一个超大质量黑洞的证据，该黑洞似乎正在以超过理论极限40倍的速度吞噬物质。这个物体被命名为LID-568，在宇宙大爆炸后15亿年被观测到，被称为早期宇宙中速度最快的黑洞。

这一极其邋遢的进食者的发现，可能证明一些黑洞能够暂时超过它们的理论进食极限 —— 即爱丁顿极限 —— 使它们能够在短时间内以令人难以置信的速度增长。该团队的研究发表在11月4日的《自然天文学》杂志上。

“这个黑洞正在享受一场盛宴，”研究报告的合著者Julia Scharwächter在一份声明中说，她是国际双子座天文台和国家科学基金会NOIRLab的天文学家。“这个极端的例子表明，超过爱丁顿极限的快速进食机制，是我们在宇宙早期看到这些非常重的黑洞的可能解释之一。”

在新的研究中，研究小组使用JWST的红外视觉来研究几个星系，这些星系发出异常明亮的X射线，这些星系之前是由美国宇航局的钱德拉X射线天文台发现的。像这样强大的辐射通常与活跃的黑洞有关，黑洞吞噬物质的力量如此之大，以至于周围的物质盘被加热并发光，有时甚至超过整个星系的亮度。根据美国国家射电天文台的说法，在某些情况下，一些落入的物质可能会以热的、快速移动的流出物的形式逃逸，这有助于黑洞盘系统在进食时保持角动量。

当用JWST观察LID-568时，研究人员发现黑洞周围的气体流出，这是从未见过的。这些流出物的速度和规模表明，这是一个巨大的黑洞进食事件，在这个事件中，这个宇宙怪物短暂地以远远超过爱丁顿极限的速度进食。（每个黑洞都有自己的爱丁顿极限，它将物体的光度或亮度与它吸收质量的速度联系起来。）

研究人员发现，这种单一的进食狂潮，可能给了这个古老黑洞所观察到的大部分质量。

“超级爱丁顿吸积黑洞的发现表明，质量增长的很大一部分可能发生在一次快速进食的过程中，”该研究的主要作者、国际双子座天文台和NOIRLab的天文学家Hyewon Suh在声明中说。

这一发现不仅表明黑洞能够超过其爱丁顿极限，并为天文学家提供了研究这一现象的主要目标，而且为JWST的一个持久谜团提供了诱人的线索。如果黑洞可以在短时间内超过其自我施加的馈送限制来吸收大量的质量，这可能有助于揭示一种可能为JWST最近在早期宇宙中发现的超大黑洞提供燃料的机制。

为了进一步研究这种潜在的机制，研究小组正计划与JWST一起对LID-568进行后续研究。

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