早期宇宙黑洞進食超預期，消耗速度驚人

天文學家的一項新觀測或許會改變我們對宇宙早期的所有認知。科學家們藉助強大的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST），發現了一個貪婪的、低質量的超大質量黑洞，其增長速度極快。更值得注意的是，它打破了已有的物理障礙。

最近發現的這個黑洞可能會爲天文學的一大謎團提供一些線索。它可能尤其有助於揭示早期宇宙中超大質量黑洞是如何如此迅速形成的。LID - 568是在來自錢德拉 X 射線天文臺的宇宙遺產調查的星系樣本中被發現的。最初，它在光學和近紅外波段不可見。只有JWST 的紅外靈敏度才能夠揭示這個 X 射線明亮的黑洞。

然而，找到 LID-568 的精確位置很棘手。該團隊遇到了困難，因爲標準 X 射線無法精準定位這個黑洞在詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的視場中的位置。爲解決此問題，蘇惠媛（Hyewon Suh）帶領的研究團隊使用了詹姆斯·韋伯太空望遠鏡提供的 NIRSpec 積分場光譜儀。與早期的方法不同，這個工具可以爲每個像素繪製全光譜。因此，它爲科學家提供了目標的良好視圖，並揭示了意想不到的細節。

然後，最令人震驚的真相出現了。LID-568 被認爲處於超愛丁頓吸積事件中，其物質消耗速率達到了愛丁頓極限的 40 倍。愛丁頓極限規定了在物質在不被引力壓碎或不被物質吸收的能量輻射壓力吹走的情況下，物質落入黑洞的理論最大速率。

“這個黑洞正在盡情吞噬，”朱莉婭·沙瓦特說道，她是發表在《自然·天文學》上的這項研究的合著者。這一發現挑戰了現有的模型。本質上，這表明一些黑洞可能會以爆發式的速度增長，遠遠超過此前的想象。

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一幅展現了紅色的早期宇宙矮星系，其中心容納着一個快速吸積的黑洞。【說明】

這些發現爲 超大質量黑洞 如何如此迅速地發展帶來了新的洞見。此前，有兩種理論佔據主導：一種理論提出，“輕種子”由坍縮的恆星形成，而另一種理論則認爲“重種子”源自直接的氣體雲坍縮。LID - 568 的極度增長表明，即使是小種子在極端條件下也能迅速增大。這意味着早期黑洞有快速擴張的途徑，重塑了我們對宇宙早期的認識。

此外，這一發現並未就此停止。該團隊觀測到 LID-568 周圍有 強大的氣體外流 。這些以驚人速度移動的氣流，似乎起着安全閥的作用。它們可能通過防止巨大的能量使系統不穩定來穩定黑洞。本質上，這些外流或許是一種關鍵的機制，允許黑洞快速增長而不會造成災難性的破壞。

展望未來，研究團隊有着雄心勃勃的計劃。他們打算用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）進行後續觀測，以進一步探索這些現象。隨着我們瞭解的增多，LID-568 的這種情況可能會持續挑戰現有理論，並且照亮宇宙的早期歷史。通過這種方式，它提醒天文學家，仍有無數宇宙秘密等待被揭開。