刚刚,宇宙第一个“裸体”原初黑洞被发现?大爆炸后1秒内形成!

B站影视 欧美电影 2025-09-07 12:08 3

摘要:刚刚,在宇宙深处,一个质量至少是其所在星系恒星总质量2倍的“巨婴”黑洞被发现了!这不仅颠覆了我们对星系与黑洞关系的认知,更可能让我们首次直接窥见了宇宙大爆炸后第一秒诞生的“创世幽灵”——原初黑洞。

刚刚,在宇宙深处,一个质量至少是其所在星系恒星总质量2倍的“巨婴”黑洞被发现了!这不仅颠覆了我们对星系与黑洞关系的认知,更可能让我们首次直接窥见了宇宙大爆炸后第一秒诞生的“创世幽灵”——原初黑洞。

🤯🤯🤯没错,你没看错,不是通常的黑洞质量占星系的2%,而是200%!这颗黑洞的身体,还没自己的“头”大。这项研究刚刚发表在9月1日的预印服务器arXiv上。

当当当当!故事主角出场,依然是我们这个时代最强的深空“摄影师”——詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)。在它传回的亿万张照片中,天文学家们早就注意到了一些神秘的“小红点”(Little Red Dots)。

它们就像宇宙黎明时分燃起的微弱篝火,出现在“再电离时代”——那是宇宙大爆炸后仅几亿年,第一代恒星和星系刚刚开始驱散宇宙混沌黑暗的史前纪元。

这些“小红点”到底是啥?天文学界吵翻了天。

正方观点:它们是早期星系的“心脏”,内部藏着一颗正在疯狂吞噬的超大质量黑洞。

反方观点:想多了!它们可能只是特别致密的早期星团,根本没有黑洞。

这场辩论的关键在于,在宇宙的“创世纪”,究竟是先有鸡(星系),还是先有蛋(黑洞)?这个问题一直悬而未决。而今天,答案的曙光,终于从一个名为QSO1的“小红点”上升起了。

第一步:锁定目标,靠的是“宇宙级外挂”

直接观测几十亿光年外的“小红点”内部结构?这几乎是不可能的任务。但天文学家们这次发现了一个“宇宙级外挂”——引力透镜效应。

原来,在QSO1和地球之间,恰好有一个巨大的星系团。它恐怖的质量扭曲了时空,就像一个天然的巨型放大镜,将来自QSO1的微弱光芒放大了数倍。

正是靠着这个免费的“顶级配件”,韦伯望远镜才能以前所未有的清晰度,对QSO1进行“CT扫描”。

第二步:数据剖析,旋转的速度就是铁证!

有了清晰的数据,接下来就是解谜时刻。天文学家使用的武器,叫做“旋转曲线”。

简单来说,一个天体内部的气体是怎么转的,就暴露了其中心的“大佬”是谁。

如果中心是一大堆恒星组成的星团,气体的旋转会比较“散漫”,速度也相对较慢,就像河里面的漩涡一样。

但如果中心是一个质量高度集中的黑洞,那它周围的气体就会像卷入浴缸漩涡的水一样,以极高的速度进行有序的“开普勒式”旋转。

当团队将QSO1的数据绘制成旋转曲线时,结果让所有人倒吸一口凉气——那条曲线,完美得就像是教科书里的开普勒旋转模型。

铁证如山:QSO1的中心,就是一个黑洞!星团假说,出局!

第三步:终极揭秘,一个“裸体“的创世巨物

既然确定了是黑洞,那么它到底有多大?答案是:5000万倍太阳质量!

然而,这还不是最颠覆的。当科学家们计算这个黑洞与它所在宿主星系的质量关系时,一个宇宙级反常现象出现了。

我们银河系的中心黑洞,质量约400万倍太阳,而整个银河系的恒星总质量约数千亿倍太阳,黑洞质量占比连0.1%都不到。这就像一个巨人,心脏只有一个芝麻大。

而QSO1呢?它的黑洞质量,竟然超过了整个星系所有恒星质量总和的2倍!

这是一个头比身体还大的宇宙“巨婴”!一个几乎“裸体”的黑洞!

这个发现,直接将“先有鸡还是先有蛋”的问题推向了结论:

在QSO1这里,是“蛋”(黑洞)远远早于并大于“鸡”(星系)。

那么问题来了,宇宙早期哪来这么大的黑洞“种子”?

目前看来,只有两种可能:

直接坍缩黑洞(DCBHs):由巨大原始气云直接坍缩而成。

原初黑洞(PBHs):这是最大胆也最迷人的猜想——它们不是由恒星死亡形成的,而是在宇宙大爆炸后第一秒的极端环境中,由能量直接压缩而成的时空奇点。

考虑到QSO1的极端质量比和它近乎原始的化学环境,它极有可能就是一颗原初黑洞经过短暂成长后的样子。它是宇宙最古老的“原住民”,见证了第一缕光的诞生。

今天,通过韦伯望远镜,我们看到的不仅仅是一个遥远的红点,而是一段被尘封了130多亿年的创世史诗。宇宙的起源故事,正在被重新书写!

参考文献:

Juodžbalis, I., et al. (2025). A direct black hole mass measurement in a Little Red Dot at the Epoch of Reionization. arXiv:2508.21748v2.

Starr, M. (2025, September 4). JWST May Have Found The First Direct Evidence of a Primordial Black Hole. Space.

来源:徐德文科学频道

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