最早的黑洞在时间的黎明被发现，它已经很大了

超大质量黑洞宇宙黎明号的砰砰声打破了我们见过的最早黑洞的记录。

它被发现在一个被称为UHZ1的星系中，距离UHZ1仅4.7亿年。大爆炸，那个宇宙还只是一个婴儿的时期。事实上，黑洞在宇宙中处于如此早期的发展阶段，我们以前从未见过——它的质量与围绕它生长的宿主星系相似。

它是如此遥远——光线已经传播了 132 亿年才能到达我们——以至于需要钱德拉 X 射线天文台、詹姆斯韦伯太空望远镜 （JWST） 和相对论的怪癖才能找到它，潜伏在时间和空间的阴暗深处。

根据哈佛-史密森尼天体物理中心（CfA）的天体物理学家Akos Bogdan领导的一个团队的说法，这一发现构成了超大质量黑洞形成模式的关键证据，这种模式需要将巨大的气体云直接引力坍缩成一个超高密度的物体，然后随着时间的推移变得越来越大。

“速度有物理限制黑洞一旦形成就可以生长，但那些出生时更大的人有一个良好的开端。天体物理学家安迪·古尔丁（Andy Goulding）说普林斯顿大学。“这就像种一棵树苗，长成一棵全尺寸的树需要的时间比你只从一粒种子开始要短。”

关于超大质量黑洞的事情是，它们几乎是难以理解的巨大。人马座A*是银河系中心的超大质量黑洞，是一个惊人的黑洞质量是太阳质量的430万倍——就超大质量黑洞而言，它是相对温和的。

我们真的不知道这些物体是如何变得如此笨拙的，但有一件事变得非常清楚：有在早期宇宙中，它们的数量更多比我们预期的要多，而且他们是太大了从恒星大小的东西长到那么大，那是在大爆炸后不久。

弄清楚发生了什么的最好方法是看一看，并根据我们观察到的情况进行推断，但第一部分说起来容易做起来难。

宇宙黎明，覆盖了大爆炸后的前十亿年左右，确实非常遥远，那些遥远的地方的任何光都非常暗淡，非常红，被扩展时空的延伸.

JWST是有史以来最强大的太空望远镜，它以红光观察宇宙。即便如此，这还不够。

为了发现UHZ1，波格丹和他的团队利用了一种称为引力透镜的相对论怪癖。这些之所以存在，是因为一个地方的巨大引力，例如星系团的引力，导致时空本身围绕它弯曲。任何从宇宙更遥远的部分穿过弯曲时空的光都可能被放大、复制和扭曲。

UHZ1位于距离地球约35亿光年的星系团之外称为 Abell 2744，其引力导致UHZ1的光放大了四倍。这意味着JWST可以辨别银河系本身的光;钱德拉能够辨认出围绕其中心的超大质量黑洞旋转的气体发出的X辐射。

从这颗光中，波格丹和他的团队估计了黑洞及其周围星系的质量。如果黑洞以最快的速度侵蚀物质，它的质量是太阳质量的1000万到1亿倍。这与UHZ1星系中其他恒星的质量大致相同组合的，研究人员发现。

通常，黑洞的质量与其宿主星系的质量之比约为百分之零.这里涉及的质量表明，UHZ1及其黑洞仍处于非常幼小的阶段 - 黑洞种子一定是由直接坍缩形成的，而不是缓慢的吸积。

“我们认为这是首次发现'超大黑洞'，也是迄今为止获得的最佳证据，证明一些黑洞是由巨大的气体云形成的。说天体物理学家耶鲁大学的Priyamvada Natarajan（普里亚姆瓦达·纳塔拉詹）.“我们第一次看到一个短暂的阶段，在这个阶段，一个超大质量黑洞的重量与银河系中的恒星一样重，然后才落下。

这并不是说慢吸积模型也不能成立，至少对于一些超大质量黑洞来说是这样。但越来越多的证据表明，至少在非常早期的宇宙中，直接坍缩是制造超大黑洞的最佳方式。

即便如此，我们仍然没有触及JWST在早期宇宙中可能发现的表面。时间的朦胧黎明无疑为我们带来了更多的惊喜。

该研究已被接受自然天文学，可在预印本服务器上使用arXiv的.

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