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韋伯太空望遠鏡驚見暴食黑洞 成長速度40倍超理論極限

大視野

韋伯太空望遠鏡驚見暴食黑洞  成長速度40倍超理論極限
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韋伯太空望遠鏡驚見暴食黑洞 成長速度40倍超理論極限

2024年11月08日 13:20 最後更新:15:20

美國國家科學基金會(NOIRLab)天文團隊利用韋伯太空望遠鏡(JWST),發現一個名為LID-568的超大質量黑洞,這黑洞以超乎尋常的速度吞噬周圍物質,進食速率達到理論極限的40倍。

發現提供早期黑洞擴大新線索

這個關於LID-568的超大質量黑洞的發現,挑戰了現有的黑洞成長理論,並為早期宇宙中黑洞如何快速擴大提供了新線索。

現代天文學已經知道,超大質量黑洞通常位於星系中心,但觀測到它們在宇宙早期迅速出現依然令人驚訝。要解釋這些黑洞如何能在短時間內變得如此巨大,至今仍是科學界的一大難題。此次發現的LID-568黑洞,或許有助於解答這個疑惑。

韋伯望遠鏡助探測微弱輻射

據《每日科技網》(scitechdaily)報導,LID-568由國際雙子星天文台博士徐曉媛(Hyewon Suh)所帶領的研究團隊發現。他們利用韋伯望遠鏡觀測了多個來自錢卓拉X光天文台COSMOS計劃中的星系。這些星系在X光波段非常明亮,但在可見光和近紅外光中幾乎看不見。受惠於韋伯望遠鏡的高靈敏度,團隊得以探測到其中微弱的輻射,進而發現了LID-568。

黑洞進食速率達愛丁頓極限40倍 經歷極端快速成長期

LID-568的強烈X光輻射使它在樣本中顯得格外顯眼,但光靠X光觀測無法確定其精確位置。為此,研究團隊採用了韋伯望遠鏡上配備的積分場光譜儀,這樣可以為視野中每個像素獲得完整的光譜,增強了精確定位的能力。

LID-568的進食速率之所以引人注目,是因為它遠超過了所謂的「愛丁頓極限」(Eddington Limit)。愛丁頓極限是指黑洞進食速率的理論上限,達到此極限時,黑洞吸積物質所產生的輻射壓力會與引力相抗衡,使黑洞進食達到平衡點。當黑洞吸收物質的速度接近這個上限時,通常會因輻射壓力阻礙而無法持續加速。但LID-568的進食速率竟然達到愛丁頓極限的40倍,顯示它可能經歷了極端快速的成長期。

(示意圖)

(示意圖)

強大能量釋放穩定系統 避免進食過快而崩潰

這項發現讓科學家得以從新角度觀察黑洞的形成過程。依照目前的理論,超大質量黑洞可能是宇宙早期星體死亡後形成的「小種子」,或是直接由氣體雲塌縮而成的「大種子」。LID-568的快速成長顯示,黑洞可能在成長初期經歷了快速的進食階段。

團隊認為,LID-568的強大能量釋放可能在一定程度上穩定了這個系統,讓它避免因進食過快而崩潰。接下來,研究團隊將進行後續觀測,試圖更深入地了解這一現象的運行機制。

神舟十九號載人飛船順利撤離中國空間站組合體,航天員蔡旭哲、宋令東和王浩澤踏上回家之旅。

原定昨日(4月29日)返回地球的神舟十九號載人飛船,今日(4月30日)凌晨4時與中國空間站組合體成功分離,計劃中午返回東風著陸場。

神舟十九號航天員乘組預計4月30日中午返回東風著陸場。資料圖片

神舟十九號航天員乘組預計4月30日中午返回東風著陸場。資料圖片

在分離前,神舟十九號航天員乘組在地面人員配合下,完成空間站組合體狀態設定、實驗資料整理下傳、留軌物資清理轉運等撤離前各項工作,與神舟二十號乘組完成工作交接和在軌工作經驗交流,神舟十九號載人飛船返回艙之後會在地面指令控制下擇機再入返回。

根據計劃,神舟十九號載人飛船將採用5圈快速返回方案,經歷分離撤離、返回制動、自由滑行、再入大氣層、開傘著陸等階段。目前,東風著陸場各系統已準備就緒,具備執行搜救任務的各項條件。

神舟十九號航天員乘組按計劃將在星期二返回東風著陸場。

神舟十九號航天員乘組按計劃將在星期二返回東風著陸場。

這次返回任務因為著陸場大風天氣延後一日,並會首次降落東風著陸場東區,面對新情況新考驗,工程全線密切協同、天地聯動,迅速制定應對舉措,確保任務圓滿成功。

酒泉衛星發射中心氣象部門較早時表示,東風著陸場近日有適宜的天氣窗口,可滿足神十九安全返回著陸的氣象要求,強調飛船返回窗口選擇,始終以航天員安全為最高準則。

神舟十九號3位航天員蔡旭哲(中)、宋令東(右)和王浩澤(左)。資料圖片

神舟十九號3位航天員蔡旭哲(中)、宋令東(右)和王浩澤(左)。資料圖片

中心人員張芳表示,在春季,東風著陸場的天氣情況複雜,根據判斷,昨日著陸場風力有超出條件的風險,原定返回時段落點區域預計有7至8級大風,風速每秒13至16米,能見度低於1公里,有可能影響神十九飛船安全返回。

神舟十九號3位航天員蔡旭哲(中)、宋令東(右)和王浩澤(左)。資料圖片

神舟十九號3位航天員蔡旭哲(中)、宋令東(右)和王浩澤(左)。資料圖片

張芳又說,目前天氣預報顯示,新瞄準的時間窗口,著陸場區域仍會有5至6級大風,雖然落點區域會有陣風每秒10至12米的西北風,但強度明顯降低,能見度保持1公里以上,氣象條件滿足飛船安全返回的要求。

神舟十九號載人飛船,凌晨4時與中國空間站組合體成功分離。央視影片截圖

神舟十九號載人飛船,凌晨4時與中國空間站組合體成功分離。央視影片截圖

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