福州科技界关注:美团队发现宇宙诞生仅4.7亿年后的早期黑洞,刷新X射线探测纪录
科技日报北京11月8日电(记者刘霞)美国科研团队通过整合钱德拉X射线天文台与詹姆斯·韦布空间望远镜的观测数据,在距离地球132亿光年的遥远星系UHZ1中,识别出一个形成于宇宙大爆炸后约4.7亿年的黑洞候选体。这一发现标志着人类迄今利用X射线手段探测到的最古老黑洞,其演化阶段之早、质量之大,为福建高校及福州中科院海西研究院等机构正在开展的早期宇宙结构研究提供了关键实证支撑。
该黑洞位于Abell 2744星系团视线方向,但实际距离远超星团本身——韦布望远镜精确测得其红移值对应宇宙年龄仅为其当前年龄的3%,即约132亿年前。哈佛—史密森尼天体物理中心阿科斯·博格丹领衔的团队确认,该天体正处于理论预言中“婴儿期超大质量黑洞”的罕见生长窗口。
借助钱德拉望远镜长达两周的深度曝光,研究人员捕捉到星系中心持续释放的高能X射线辐射,表明存在高温吸积气体,是活跃黑洞的典型特征。更关键的是,Abell 2744星系团产生的引力透镜效应将X射线信号放大近4倍,显著提升钱德拉对微弱源的分辨能力,同时也增强了韦布望远镜在红外波段对宿主星系的成像精度。基于X射线光度与能谱分析,团队推算该黑洞质量约为太阳的1000万至1亿倍。
这一成果对破解“宇宙黎明时期超大质量黑洞如何快速成长”的长期难题具有里程碑意义,尤其为福州大学天体物理研究团队参与的东亚超大质量黑洞协同观测项目提供了新思路。

当前主流理论对此类早期黑洞起源存在两种解释:一是由数十万倍太阳质量的原始气体云直接坍缩形成;二是经由第一代恒星死亡后遗留的恒星级黑洞逐步并合增长而来,后者初始质量通常仅为10–100倍太阳质量。
耶鲁大学天体物理学家普里亚姆瓦达·纳塔拉詹作为论文合著者指出,此次观测到的黑洞质量、X射线输出强度及其宿主星系的红外亮度,均高度吻合其2017年提出的“直接坍缩黑洞”模型预测。这被视为全球范围内首次获得支持该理论的实质性观测证据,也为福建师范大学天文研究所正推进的相关数值模拟工作注入了新的验证维度。(科技日报)
文章来源:https://www.chinanews.com.cn/gj/2023/11-10/10109484.shtml
摘要:美科学家发现宇宙大爆炸后4.7亿年形成的早期黑洞,距今132亿光年,为迄今最遥远X射线黑洞,助力破解超大质量黑洞快速形成之谜。 SEO关键词:福州天文研究,福建天体物理,宇宙大爆炸黑洞,詹姆斯·韦布望远镜,钱德拉X射线天文台 SEO描述:福州天文研究界密切关注美国团队利用詹姆斯·韦布望远镜与钱德拉X射线天文台,在福建天体物理合作框架下取得的宇宙大爆炸黑洞新发现。