天文學家發現超大質量黑洞陷入宇宙 "蛛網"中

宇宙的前十億年就像周二的第一場總統辯論一樣混亂。星系在形成，氣體在流動……雖然我們不想經常回顧周二的情況，但我們喜歡回顧過。從宇宙的意義上來說地球的位置很好。由於光在宇宙中穿行所需的時間很長，我們的望遠鏡可以接收到宇宙早期生命的微弱信號。

周四，天文學家宣布發現了一個巨大的、令人感興趣的結構，來自宇宙只有9億年的時候。這個結構大約是銀河系大小的300倍，包含一個超大質量的黑洞，它將附近的六個星系困在一個宇宙氣體的 "蜘蛛網"中。這為早期宇宙如何能如此迅速地成長提供了新的啟示。

在周四發表在《天文學與天體物理學》雜誌上的一項新研究中，一個由天文學家組成的國際合作組織詳細介紹了類星體 "SDSS J1030+0524"（簡稱J1030）周圍的環境。類星體是天空中非常明亮的光源，在其中心包含一個超大質量黑洞，周圍有一個被稱為 "吸積盤"的巨大氣體盤。

天文學家利用歐洲南方天文臺（ESO）位於智利的甚大望遠鏡（VLT）和美國的望遠鏡，天文學家對J1030進行了觀測，它位於太空中一個深邃、黑暗的角落。這個超大質量黑洞的質量是我們太陽的10億倍，它非常巨大--這很不尋常，因為它還非常年輕。

義大利博洛尼亞國家天體物理研究所(INAF)的天文學家Marco Mignoli在一份新聞稿中說："這項研究主要是由了解一些最具挑戰性的天體--早期宇宙中的超大質量黑洞--的勃勃野心所驅動的"。我們在觀測宇宙最早的時代時已經發現了許多巨大的黑洞，但天文學家還沒有完全能夠確定是什麼使它們能夠長到如此巨大的尺寸。

在研究J1030時，Mignoli和他的團隊發現，圍繞著這個超大質量黑洞的一系列星系都被氣體絲錯綜複雜地連接起來。"宇宙網絲就像蜘蛛網線，"他解釋說。"星系在絲線交叉的地方站立和生長，而氣體流--可為星系和中央超大質量黑洞提供燃料--可以沿著絲線流動。"

該團隊推斷，這種大型結構可能有助於為黑洞提供它成長到如此巨大尺寸所需的空間食物。研究小組認為，這一發現提供了證據，證明 "暗物質光環"，即看不見的暗物質球體，是早期宇宙中黑洞和星系形成的關鍵。正是這些光環提供了一種物質（如氣體）聚集的骨架。氣體流經這個無形的骨架，最終落入黑洞，在那裡被吞噬。更多氣體和星系落入黑洞意味著更大的黑洞。

潛在地，J1030周圍的大結構中駐紮著更多的星系。"我們相信我們只是看到了冰山的一角，目前在這個超大質量黑洞周圍發現的幾個星系只是最亮的星系，"INAF的天文學家、該研究的共同作者Barbara Balmaverde說。

希望ESO的下一代望遠鏡--超大型望遠鏡能夠觀測到J1030附近的微弱天體發出的光。預計它將於2025年投入使用。