利用韦伯太空望远镜回首130亿年前宇宙,麻省理工学院天文学家发现了几乎没有邻居的古老类星体,这代表没有食物来源供它们增长,挑战我们对早期宇宙黑洞如何形成的理论。

类星体是星系中心一个极其明亮的区域,由活跃超大质量黑洞提供动力,当这个黑洞从周围吸入气体和尘埃,它会释放巨大能量,使类星体成为宇宙最明亮物体之一。大爆炸后几亿年天文学家已发现有类星体存在,这些天体如何在短时间内变得明亮又巨大一直是个谜。

常见理论提出,大爆炸后不久早期宇宙便形成暗物质网,物质沿着丝线流动,并在丝线交错处堆积形成更大物体,如类星体,最古老的类星体便起源于这些密集原始物质区域,该环境也包含许多较小星系供喂食。

但根据麻省理工学院团队一项新研究,天文学家观察到早期宇宙一些古老类星体,似乎独自位于乏人问津的角落。

类星体是宇宙最明亮天体,中心有一个活跃进食的超大质量黑洞。(Source:pixabay)

利用NASA韦伯太空望远镜回首宇宙130亿年前的过去,团队调查5个已知形成于大爆炸后6~7亿年的古代类星体周边环境,为这些类星体提供动力的超大质量黑洞质量是太阳10亿倍,亮度也超过太阳1兆倍。

研究结果发现这些“类星体场景”具多样性。正如所有模型预测,有些类星体居住在包含50多个邻近星系的极度拥挤区域,但却有类星体在宇宙空隙漂移,附近只2个流浪星系。

神秘的是这2个类星体大小、体积、亮度、存在时间都相同,挑战了物理学家对黑洞形成理解,即周边没有大量一般物质、暗物质推动超大质量黑洞生长前提下,早期宇宙类星体如何形成?

研究人员说,有可能这些类星体没有表面看起来孤单,实际上它们被星系包围着,只是这些星系被浓厚尘埃笼罩,因此望远镜看不见,但真实原因目前仍是谜,如果周围没有足够物质让类星体持续生长,代表它们势必有其他增长方式。

新论文发表在《Astrophysical Journal.》(The Astrophysical Journal)。

(首图来源:麻省理工学院/Christina Eilers/EIGER团队)