每經編輯 杜宇

據科普中國，前段時間，歐洲南方天文臺和智利千禧天體物理研究所的天文學家報道稱，人類可能首次觀測到星系中心超大質量黑洞的蘇醒過程。

這個超大質量黑洞位于處女座上一個橢圓星系的中心，距離地球3億光年，質量相當于100萬個太陽。在此前幾十年的觀測中，它一直處于平靜的休眠狀態。從2019年12月開始，它變得異常活躍，并持續到現在。該發現以“一個百萬倍黑洞質量的蘇醒”為題，刊登在《天文與天體物理學》科學雜志上。

星系SDSS 1335+0728核心明亮起來。（圖片來源：科普中國）

2019年12月，天文學家首次發現星系SDSS 1335+0728的中心區域非常明亮。起初，他們以為那只是一個普通的處于活躍狀態的超大質量黑洞的吸積現象，然而，回顧過去20年的觀測數據，都沒有發現它活躍的跡象，也就是說，這個超大質量黑洞過往一直是“休眠”狀態，直到近些年才開始“活躍”。

從2019年之后，星系SDSS 1335+0728一直保持著活躍黑洞的輻射特征。

本次觀測到的星系SDSS 1335+0728特性，和其他正處在活躍狀態的星系核并無太大差異。加利福尼亞理工學院天文系的研究教授馬修·格雷漢姆猜測，或許這個星系沒有什么特殊性，我們只是恰巧捕捉到了一個特別時刻。

如果把星系中心的超大質量黑洞比作一只巨獸，那么這只巨獸在大部分時間里處于沒有食物可吃的休眠狀態，只有少部分時間處于捕食進餐的活躍階段，當食物被吃光消化后，它會再次恢復到平靜狀態。

如果星系中心的黑洞都要經歷一次或多次從平靜狀態進入活躍狀態、再回到平靜狀態的周期轉換，那么這些狀態的轉換過程，為什么沒有被人們廣泛觀測到呢？這是因為黑洞某個狀態所持續的時間（典型時標在百萬年）相對于人類有限的現代天文觀測歷史（不足百年）來說是非常漫長的。或者說，人類目前的觀測只能目睹整個黑洞演化歷程中某個短暫的瞬間。

只有當這個瞬間恰好對應于黑洞從休眠狀態剛剛向活躍狀態轉換的時刻，我們才有機會目睹黑洞的“蘇醒”。如果在這個時間節點附近觀測，就既可以覆蓋到黑洞的休眠階段，又能覆蓋到黑洞的活躍階段，而這樣的關鍵時刻自然是不易碰到的，這或許就是黑洞之前一直沒有被人們看到的原因。

天文學家發現迄今成長最快的黑洞

據央視新聞2024年2月21日消息，澳大利亞國立大學研究人員領銜的團隊日前在英國《自然·天文學》雜志上發表論文說，他們發現了迄今已知成長最快的黑洞，它每天吞噬掉的物質質量相當于一個太陽。

據澳大利亞國立大學2024年2月20日發布的新聞公報，這項研究由該校與墨爾本大學、歐洲南方天文臺、法國巴黎索邦大學合作完成。這個黑洞的質量高達太陽的170億倍，距離地球超過120億光年。

歐洲南方天文臺發布的公報指出，這個黑洞所在的類星體代號為J0529-4351，不僅是迄今觀測到的最明亮類星體，也是迄今觀測到的最明亮天體。

圖片來源：央視新聞

類星體是活動星系核，由其中心的超大質量黑洞所驅動。當黑洞周圍的氣體被吞噬時會形成漩渦狀吸積盤，巨大的引力勢在吸積盤上得以釋放，轉化為熱能和電磁輻射，使得類星體異常明亮。

據介紹，這個黑洞的吸積盤直徑達7光年，超過太陽系到其相鄰恒星系統半人馬座阿爾法星系的距離。

論文第一作者、澳大利亞國立大學天文學和天體物理學研究學院副教授克里斯蒂安·沃爾夫說，這個黑洞“令人難以置信的成長速度意味著光和熱的大量釋放”，因此它所在的類星體也成為“宇宙中迄今已知的最明亮物體”。

事實上，J0529-4351一直掩藏在“眾目睽睽之下”。之前，研究人員利用電腦模型分析歐洲航天局“蓋亞”空間探測器采集的相關數據時，錯將J0529-4351識別為一顆恒星，直到最近通過地面望遠鏡觀測才將其確定為類星體。

132億光年！科學家發現迄今最遙遠黑洞

據央視新聞2023年11月10日消息，近日，美國科學家宣布，發現了迄今為止最遙遠的黑洞，距離地球約132億光年。這一科研成果本周在國際期刊《自然-天文學》在線發表。

結合美國宇航局錢德拉X射線天文臺和詹姆斯·韋布空間望遠鏡的數據，美國科學家發現了一個誕生于宇宙大爆炸后，僅4.7億年的黑洞的跡象，這是利用X射線發現的最遙遠的黑洞。

圖片來源：央視新聞

該黑洞位于一個名為UHZ1的星系中，距地球約132億光年，由美國哈佛-史密森天體物理學中心科學家阿科什·波格丹領導的團隊發現。黑洞形成時宇宙年齡只有現在的3%。

利用錢德拉探測器經過兩周多的觀測，研究人員發現這個星系中存在強烈的、過熱的、發射X射線的氣體，這是一個不斷增長的超大質量黑洞的標志。

根據黑洞在吞噬周圍物質過程中發出的X射線等特征，研究人員估計這個黑洞的質量在一千萬至一億倍太陽質量之間。研究人員說，證據表明，該黑洞一誕生就巨大無比，質量接近其所處星系所有恒星質量的總和。但在其附近的宇宙區域，星系中黑洞的質量往往比其中恒星的總質量小得多。

位于UHZ1星系前，距地球35億光年的一個星系起到引力透鏡作用，將UHZ1星系中的光線和X射線放大了大約4倍，使得韋布空間望遠鏡和錢德拉X射線天文臺得以捕捉到它們。

研究人員認為，這個黑洞的特征支持了一些天文學家之前提出的相關理論，即在宇宙初期會因為巨大的星云坍縮而形成大型黑洞。研究人員計劃進一步分析相關數據，以更深入地探索宇宙形成初期的奧秘。

圖片來源：央視新聞視頻截圖

什么是黑洞？

據央視新聞，中國科學院上海天文臺助理研究員趙杉杉表示：黑洞是宇宙當中非常有意思的一個天體，我們都知道，不同的天體，它的引力的強弱是不一樣的。比如說我們在地球上，如果想要離開地球的話，就要克服地球的引力。那我們的這個宇宙飛船，它的速度就要達到一定的速度才能飛出去，那如果我們想要飛出太陽系的話，我們要克服太陽的引力。太陽的引力比地球更強，所以我們的飛船要飛得更快才能飛出太陽系。天文學家們就想，會不會有一種天體，它的引力非常非常強，以至于你必須要達到光速，甚至達到光速也不能飛出去。這樣的天體存在嗎？曾經在100多年前，愛因斯坦提出了廣義相對論，根據他的理論，就預言是存在這樣的天體，后來人們管它叫作黑洞。它的引力是全宇宙當中最強的一種天體，它的引力強到光線也沒有辦法逃出去。

趙杉杉：黑洞它其實是比較晚才出現的這個名字，為什么呢？因為光沒有辦法跑出來，那它這個光跑不出來，所以它是黑的，那么叫黑洞。很多人都覺得很奇怪，說宇宙是黑暗的，黑洞也是黑暗的，那么你怎么可能可以從黑的里面看到一個黑的東西？我們看到的這個黑洞，它不是孤立在那的，它周圍是有繞著它旋轉的、非常熾熱的、繞著它高速旋轉的氣體，繞著它旋轉并且往里掉的氣體，組成吸積盤。還有一些氣體，被從它的兩極噴出來，叫作噴流。那這個噴流和吸積盤，它們都是發光的，盡管黑洞本身它不發光，但是它周圍的這些物質在發光。那么在這個發光的背景上看到一個黑的不發光的一個暗影，這樣子我們就可以看到這個黑洞的圖像了。

在愛因斯坦的概念里，就是引力越強的天體，它對時空彎曲的程度就越高。那比如說我們地球，就是只能把時空彎曲一小點，然后太陽可以把時空彎曲得更多。在黑洞中心，可以把時空彎曲的程度達到無窮的這樣一個天體，所以它對時空彎曲的能力是最強的。在彎曲的時空中，光線走的是一個曲線，所以我們看到的黑洞圖像，是黑洞對它周圍光線的扭曲所形成的一個非常神奇的一個環狀的圖像。

每日經濟新聞綜合科普中國、央視新聞

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