作者:刘霞 来源:科技日报 发布时间:2026/3/28 12:24:47
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超大质量黑洞因“缺粮”而停止疯长

 

科技日报讯(记者刘霞)美国宾夕法尼亚州立大学科学家借助美国国家航空航天局(NASA)钱德拉X射线望远镜,找到了超大质量黑洞的生长速度比过去慢很多的答案——它们无法像远古时期那样快速吞噬物质。相关研究论文发表于最新一期《天体物理学杂志》。

100亿年前,宇宙处于天文学家所说的“宇宙正午”时期,那时超大质量黑洞(质量是太阳数百万到数十亿倍的黑洞)的生长速度达到巅峰。自那以后,它们的生长速度却大幅放缓。

当气体被吸入超大质量黑洞时,会升温并释放大量辐射,其中包括X射线。几十年来,钱德拉等X射线望远镜通过观测不同宇宙时期的黑洞,发现了黑洞生长速度下降的趋势。

这种放缓的原因一直是个未解之谜。团队此次分析了钱德拉望远镜、欧洲空间局XMM-牛顿卫星以及软X射线望远镜eROSITA的数据,囊括约130万个星系和8000个正在生长的超大质量黑洞,最终找到了黑洞生长过程“减速”的缘由。

团队认为,随着宇宙逐渐变“老”,黑洞吞噬物质的效率明显下降。这可能是因为自“宇宙正午”以来,它们能获取的“食物”——冷气体变少了。他们测定了黑洞的亮度和质量,并统计了哪些星系中存在X射线源,这些星系正是超大质量黑洞活跃生长的地方。他们采用了多种观测方式,XMM-牛顿望远镜和eROSITA负责中层和底层,观测范围广但深度较浅;而钱德拉则专注顶层,通过窄而深的观测,捕捉更幽暗、更遥远的黑洞。

结合这些望远镜的数据,团队比以往更清晰地了解黑洞的生长过程,从而厘清为何在百亿年间,超大质量黑洞的生长从“急速”转向“悠闲”,最终进入“停止”状态。

通过对数十亿年宇宙历史的分析,他们得出结论:黑洞在大爆炸后出现得越晚,吞噬物质的速度就越慢,而且这种缓慢的态势还将持续下去。

 
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