在大爆炸之后10亿年左右时形成的星系中似乎没有观测到这种强烈的能量爆发,这让科学家们怀疑它们核心位置的黑洞质量可能相对较小。目前科学家们认为宇宙的年龄大约为137亿年。
“事实上,认为这些早期星系的核心部位存在成长中的超大质量黑洞是非常自然的,”来自美国夏威夷大学的伊莎奎尔·特雷斯特(Ezequiel Treister)说。“但是问题是人们在此之前一直没有能够找到它们。”
超大质量黑洞是宇宙中的巨怪,它们的质量可以达到太阳质量的数百万倍甚至数十亿倍。而较小的,恒星级别的黑洞是由单个的大质量恒星塌缩后形成的,它们的质量一般可以达到太阳质量的10~20倍。
特雷斯特和她的小组决定采用间接的方式搜寻宇宙中最早期黑洞的迹象。首先她们调动哈勃空间望远镜锁定一些可以目标,随后使用钱德拉塞卡X射线望远镜来观察其是否存在显示黑洞吸积盘特征的X射线辐射。
由于光速恒定,而宇宙非常广袤,因此观察遥远的星系就像是回溯时间,观察过去。
她们工作的结果显示,对于早期黑洞的搜寻难度非常大,因为她们必须穿透厚厚的尘埃和气体云来进行搜寻,如同在大雾中试图看清远方。
特雷斯特说:“只有那些非常强烈的X射线辐射能穿透云雾。”
紧密相关
但是最终,她们不但找到了这些早期黑洞存在的证据,并且她们还发现这些早期的超大质量黑洞和它们所在宿主星系之间存在的紧密关系。
那些和银河系年龄大致相同的黑洞和星系之间存在紧密联系。比如,这些黑洞的质量和其宿主星系的光度之间,以及围绕其四周分布的暗物质质量之间存在正比关系。
但是人们预计早期的黑洞情况与此不同。天文学家们预计这样的相关性需要一定的时间来建立,随着时间的推移,黑洞和它的宿主星系之间逐渐达到一种平衡关系。
但是特雷斯特小组却发现这些早期黑洞已经和它们的宿主星系之间建立起了类似的相关关系。她说:“为何这种联系能够如此迅速地被建立起来,这是如何实现的?我们目前还不清楚。”(晨风)
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