發現到一個非常古老的黑洞，目前無法解釋它如何在宇宙誕生大霹靂後僅4億年就存在。它位於GN-z11星系的中心，使用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）的天文學家發現了它吞噬星系的證據，由於這是黑洞生長的一種方式。
圖說：GN-z11星系擁有宇宙中已知最古老的黑洞。（圖片來源：NASA、ESA和P. Oesch）
在JWST的觀測中，GN-z11似乎距離我們約134億光年，比銀河系小約100倍。然而，它有一個非常明亮的核心，意味在它的中心有一個黑洞。黑洞周圍有一個吸積盤，不斷的向黑洞中心輸送物質。吸積盤中物質的運動加熱了它，使它在紫外線下發光，這就是觀察看到的活躍星系核。由劍橋大學教授Roberto Maiolino領導的團隊，利用JWST的觀測結果研究星系中物質的運動，該研究發表在《自然》期刊。
沒有人確切知道早期宇宙中第一個黑洞是何時開始形成的。根據目前黑洞理論的標準模型，它們似乎需要一段時間才能開始形成。超大質量黑洞可以從恆星質量的黑洞開始，繼續吸積物質不斷成長。如果GN-z11中的黑洞就是這樣形成的，那麼它應該是在一顆超大質量恆星死亡時誕生的。然後，不知何故，它的質量增加到太陽的600萬倍。然而，累積這麼大的質量需要近10億年的時間。JWST的觀測顯示，這個黑洞出現的時候，宇宙的年齡還不到10億年。所以，有些事情不合理，也許早期黑洞的成長速度比天文學家猜測的還要快。
也許還有另一種方式可以讓黑洞成長這麼快。像這樣非常早期的星系有很多物質可以形成恆星。然而，這也為黑洞提供了食物。事實證明，GN-z11的黑洞吞噬物質的速度比現代星系中的其他黑洞快得多。這對黑洞的成長很有利，由於它消耗了大量的氣體，並以超高速的風把氣體吹走，這會阻止恆星的形成。由於恆星是星系產生的，黑洞的吞噬實際上可以「殺死」星系。但對黑洞來說，它將耗盡可吃的物質時意味著它的滅亡。
未來使用JWST或其它未來的望遠鏡的觀測應該會發現這些黑洞的更多證據，意味著GN-z11可能不會是最古老的黑洞，天文學家期待更多的線索，來解開這些天體是如何在大霹靂後不久就形成。（編譯／吳典諺）
資料來源：phys.org
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