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發現史上生長最快的怪物黑洞!每天吞噬1顆太陽,驚人食慾使它如恆星般閃耀
風傳媒 2020/07/03 16:00

最新研究發現迄今增長最快速的超大質量黑洞,它位於距離地球數十億光年之遠的宇宙深處,質量是太陽的340億倍,由於質量大,所以它的「食量」也很驚人,幾乎每天都可以吞噬掉相當於一顆太陽的質量。它還閃耀著令人難以置信的光芒,這是因為它把星體生吞活剝的過程中,星體殘存的氣盤碎裂湧入,產生巨大摩擦與能量,科學家認定它是迄今已知最明亮的類星體。

宇宙深處的巨型怪物黑洞

這個超級黑洞的編號為SMSS J215728.21-360215.1,簡稱J2157,它位於一個超級星系的中心,周圍天體成為它填補飢餓的獵食場,使它可以維持每百萬年體型變大1%的成長速度。J2157的視界半徑約為670天文單位(AU),相當於1005億公里,所以J2157黑洞直徑約是整個太陽系的5倍以上。

研究人員於2018年5月首次透過澳洲賽丁泉天文台(Siding Spring Observatory)的望遠鏡發現它。現在,他們對這個怪物黑洞及暴食行為有更深入的了解,研究1日登在學術期刊《皇家天文學會月報》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)。

美國有線電視新聞網報導,澳洲國立大學(Australian National University)天文與天體物理研究學院首席研究員昂肯(Christopher Onken)指出:「這是在宇宙初期最巨大的黑洞,我們現在(從地球)觀測到的是,它在宇宙年齡僅有12億年歷史時的模樣,還不到其當前年齡的10%。」

昂肯表示,J2157的質量約是銀河系中心超大質量黑洞「人馬座A*」(Sagittarius A*)的8000倍,「人馬座A*」若想要生長成J2157那般龐大,那麼它必須吞噬掉我們銀河系中2/3的恆星。

美國航太總署(NASA)26日公布,系外行星探測器「黛絲」捕捉到3億7500萬光年外超大質量黑洞吞噬恆星。(取自NASA)驚人食慾使它閃耀發光

儘管光無法從黑洞中溢出,但天文學家首次發現J2157黑洞是由於其閃耀著光芒。天文學家已將其認定為已知的最明亮的類星體(QSO)。類星體就是指星系中的超大質量黑洞,可以透過氣盤發射出巨大能量。

J2157的驚人食慾與增長速度,使它在黑暗的宇宙中異常明亮,被它吞噬掉的星體氣盤不斷湧入黑洞之中,產生了巨大的摩擦和熱量,並由此生成強烈的光芒,此外它還會發射出X射線和紫外線,以致於天文學家透過望遠鏡觀察它時,彷彿就像看見恆星。

本研究的共同作者、澳洲國立大學天文學家沃夫(Christian Wolf)表示,J2157黑洞的亮度比所處的星系強數千倍,「假如它落在我們銀河系的中央,它的光芒將比滿月還要亮十倍,像一顆超亮恆星,使夜空其他星光黯然失色。而且由於它可以發出大量X射線,很可能使地球上的生命無法存活。」

NASA示意圖描繪超大質量黑洞及其周遭吸積盤。(取自維基百科公有領域)超大質量黑洞在宇宙初期生成的謎團

不過J2157僅是有史以來發現的第二大黑洞,在距離太陽約104億光年的類星體TON 618中心,有一個質量更大的超級黑洞,約660億倍太陽質量。天文學家正試圖了解,在宇宙大爆炸之後這麼短的時間內,一個黑洞為何能變得如此龐大。

然而最近的研究表明,在宇宙生成初期,擁有超大質量黑洞的類星體算是相當普遍,這對人類的天文學觀念產生巨大挑戰,因為我們認為龐大物體的形成理應花費很多時間。昂肯表示接下來的研究確實任重道遠:「發現了這麼大的黑洞,我們很高興可以深入研究它出生成長的星系,但它是宇宙初期其中一隻龐然大物嗎?黑洞已經吞沒其周圍大量的物質了嗎?我們將不得不繼續挖掘,才能弄清楚這一點。」