詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡探測(cè)到有史以來(lái)最遠(yuǎn)的活動(dòng)超大質(zhì)量黑洞
0
超過(guò)100，000個(gè)星系的斯韋史最全景圖被稱為宇宙進(jìn)化早期釋放科學(xué)(CEERS)調(diào)查。(圖片鳴謝:圖片:美國(guó)宇航局，伯太成都溫江找酒店上門服務(wù)電vx《192-1819-1410》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)歐空局，空望加空局，遠(yuǎn)鏡遠(yuǎn)史蒂夫·芬克爾斯坦(UT奧斯汀)，探測(cè)米凱拉·巴格利(UT奧斯汀)，活動(dòng)黑洞麗貝卡·拉森(UT奧斯汀)。詹姆質(zhì)量圖像處理:艾麗莎·帕甘(STScI))
（蜘蛛網(wǎng)eeook.com）據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)（羅伯特·李）：詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡(JWST)已經(jīng)探測(cè)到迄今為止最遠(yuǎn)的斯韋史最活動(dòng)超大質(zhì)量黑洞。
擁有古老黑洞CEERS 1019的伯太星系形成于宇宙歷史的早期，僅在大爆炸后5.7億年。空望位于CEERS 1019中心的遠(yuǎn)鏡遠(yuǎn)活躍超大質(zhì)量黑洞不同尋常，不僅因?yàn)樗奶綔y(cè)成都溫江找酒店上門服務(wù)電vx《192-1819-1410》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)年齡和距離，還因?yàn)樗幕顒?dòng)黑洞重量只有900萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量，這意味著它比太陽(yáng)重900萬(wàn)倍。詹姆質(zhì)量通常，早期宇宙中大多數(shù)超大質(zhì)量黑洞的重量超過(guò)10億個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量，使它們更亮，更容易被探測(cè)到。
位于CEERS 1019中心的黑洞相對(duì)較小，這有點(diǎn)令人困惑。根據(jù)位于巴爾的摩的空間望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所的一份聲明，該研究所管理著JWST的科學(xué)操作，“仍然很難解釋它是如何在宇宙開始后這么快就形成的。”天文學(xué)家長(zhǎng)期以來(lái)一直懷疑較小的黑洞一定是在宇宙早期形成的，但這些觀察是第一次如此詳細(xì)地看到它們。
“研究人員很早就知道在早期宇宙中一定存在低質(zhì)量黑洞。緬因州沃特維爾科爾比學(xué)院的戴爾·科切夫斯基說(shuō):“韋伯是第一個(gè)能如此清晰地捕捉到它們的天文臺(tái)。”他領(lǐng)導(dǎo)了三項(xiàng)利用JWST望遠(yuǎn)鏡窺視遙遠(yuǎn)宇宙的新研究中的一項(xiàng)。"現(xiàn)在我們認(rèn)為低質(zhì)量黑洞可能到處都是，等待被發(fā)現(xiàn)."
CEERS 1019中的黑洞是利用詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡收集的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)的，這些數(shù)據(jù)是宇宙進(jìn)化早期釋放科學(xué)(CEERS)調(diào)查的一部分，該研究計(jì)劃旨在測(cè)試和驗(yàn)證在大熊座和博爾特星座之間的空間區(qū)域追溯宇宙歷史的方法。為調(diào)查收集的數(shù)據(jù)已經(jīng)讓天文學(xué)家興奮不已。
“到目前為止，關(guān)于早期宇宙中物體的研究在很大程度上是理論性的，”德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的天文學(xué)家史蒂文·芬克爾斯坦說(shuō)，他領(lǐng)導(dǎo)了CEERS調(diào)查，并與人合著了一份使用JWST數(shù)據(jù)的CEERS 1019研究報(bào)告。“有了韋伯，我們不僅可以在極遠(yuǎn)的地方看到黑洞和星系，我們現(xiàn)在還可以開始精確地測(cè)量它們。這就是這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡的巨大威力。”
這張圖顯示了宇宙中目前已知的最遙遠(yuǎn)的活躍超大質(zhì)量黑洞的探測(cè)結(jié)果。最遙遠(yuǎn)的黑洞是CEERS 1019，它存在于宇宙大爆炸后5.7億年。CEERS 746在大爆炸后10億年被探測(cè)到。第三名目前屬于CEERS 2782，它存在于宇宙大爆炸后11億年。(圖片鳴謝:圖片:NASA、ESA、CSA、Leah Hustak (STScI)。科學(xué):史蒂夫·芬克爾斯坦
JWST能夠收集大量關(guān)于CEERS 1019的光譜數(shù)據(jù)，這些電磁信號(hào)揭示了該星系的化學(xué)成分、質(zhì)量和其他屬性。數(shù)據(jù)顯示，該星系正在積極產(chǎn)生新的恒星，這可能是與另一個(gè)星系合并的結(jié)果，該星系正在為CEERS 1019的中央黑洞提供活動(dòng)。
JWST收集的CEERS 1019的光譜數(shù)據(jù)。剛過(guò)4.7微米的白色峰值代表氫。韋伯的數(shù)據(jù)符合兩個(gè)模型，因?yàn)椴恢挂粋€(gè)來(lái)源負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的形狀。底部的寬模型，用黃色表示，符合黑洞活動(dòng)吸積盤中更快的氣體渦旋。有高峰的紫色模型適合星系中較慢的氣體；這是正在活躍形成的恒星發(fā)出的光。(圖片鳴謝:圖片:NASA、ESA、CSA、Leah Hustak (STScI)。科學(xué):史蒂夫·芬克爾斯坦(UT奧斯汀)，麗貝卡·拉森(UT奧斯汀)，巴勃羅·阿拉巴爾·哈羅(國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的諾貝爾實(shí)驗(yàn)室)
除了檢測(cè)CEERS 1019中心的黑洞，該調(diào)查還發(fā)現(xiàn)了另外兩個(gè)“輕量級(jí)”黑洞，它們的質(zhì)量比在那個(gè)距離的黑洞中通常看到的質(zhì)量要小。
這兩個(gè)黑洞位于CEERS 2782和CEERS 746星系的核心，分別形成于大爆炸后11億年和10億年。每顆大約有1000萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量。
相比之下:位于我們銀河系中心的黑洞，被稱為人馬座A*，比太陽(yáng)大430萬(wàn)倍。但對(duì)于一個(gè)現(xiàn)代超大質(zhì)量黑洞來(lái)說(shuō)，這是相當(dāng)輕的。例如，位于M87星系中心的龐然大物擁有大約65億個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量。
第一個(gè)光譜證明了CEERS 2782黑洞在大爆炸后僅存在了11億年，在127億年前發(fā)出了它的光。韋伯的數(shù)據(jù)也顯示它沒(méi)有塵埃。第二顆，CEERS 746，存在時(shí)間稍早，在宇宙大爆炸后10億年，但是它明亮的吸積盤仍然部分被塵埃遮蔽。(圖片鳴謝:圖片:NASA、ESA、CSA、Leah Hustak (STScI)。科學(xué):史蒂夫·芬克爾斯坦(UT奧斯汀)，麗貝卡·拉森(UT奧斯汀)，巴勃羅·阿拉巴爾·哈羅(國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的諾貝爾實(shí)驗(yàn)室)
利用JWST的CEERS調(diào)查數(shù)據(jù)，總共發(fā)現(xiàn)了11個(gè)星系，這些星系被認(rèn)為形成于大爆炸后4.7億至6.75億年之間。研究人員表示，對(duì)這些星系的研究產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可能會(huì)徹底改變天文學(xué)家對(duì)恒星和星系在整個(gè)宇宙歷史中如何形成和演化的理解。
“韋伯傳回的大量非常詳細(xì)的遙遠(yuǎn)星系光譜讓我不知所措，”NOIRLab的巴勃羅·阿拉巴爾·哈羅說(shuō)，他是使用CEERS巡天的一項(xiàng)研究的主要作者。“這些數(shù)據(jù)絕對(duì)令人難以置信。”
使用CEERS調(diào)查數(shù)據(jù)的三項(xiàng)獨(dú)立研究已被《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》接受發(fā)表，并可在預(yù)印本服務(wù)器arXiv上獲得。