摘要：美国宇航局的钱德拉X射线天文台最近的观测揭示了一种极为独特的天体——名为RACS J0320-35的类星体，其黑洞生长的速度竟然超过了经典的爱丁顿极限的2.4倍。这一发现为科学家理解宇宙早期黑洞的形成与演化提供了新的线索和思路。

信息来源：https://phys.org/news/2025-09-chandra-black-hole-eddington-limit.html#google_vignette

美国宇航局的钱德拉X射线天文台最近的观测揭示了一种极为独特的天体——名为RACS J0320-35的类星体，其黑洞生长的速度竟然超过了经典的爱丁顿极限的2.4倍。这一发现为科学家理解宇宙早期黑洞的形成与演化提供了新的线索和思路。

类星体的惊人特性

RACS J0320-35的质量约为太阳质量的10亿倍，距离地球大约128亿光年，这意味着其光线在宇宙大爆炸后仅9.2亿年时便开始传播。这样的时间尺度让科学家们惊讶于这个黑洞的巨大质量能够在如此短的宇宙历史中形成。更奇妙的是，这个黑洞所产生的X射线辐射量是宇宙早期10亿年内任何已知黑洞辐射量的最高值。

一位艺术家对超大质量黑洞的概念，周围的物质盘落向黑洞，以及含有粒子以接近光速移动的喷流。这个黑洞代表了最近发现的由黑洞驱动的类星体。新的钱德拉观测表明，黑洞的生长速度超过了黑洞的通常极限，称为爱丁顿极限。图片来源：NASA/CXC/SAO/M. WeissX 射线：NASA/CXC/INAF-Brera/L. Ighina 等人;插图：NASA/CXC/SAO/M. Weiss;图像处理：NASA/CXC/SAO/N. Wolk

类星体是由黑洞驱动的极其明亮的天体，其亮度可以超过整个星系。RACS J0320-35的发光源自于黑洞周围大量物质的积聚，这些物质在接近黑洞时会被加热，从而释放出强烈的X射线和可见光。

黑洞生长速度的测量

研究团队在两年前首次发现RACS J0320-35，而2023年的新观测揭示了其独特之处。钱德拉的X射线数据显示，这个黑洞的生长速度似乎超出了正常范围。一般而言，黑洞生长的速度受到爱丁顿极限的制约，当物质坠入黑洞的速率达到临界值时，辐射压力将抵消黑洞的引力，从而限制其进一步吸积物质。

研究小组认为，若黑洞的生长速度超过爱丁顿极限，便需要在其形成之初便拥有更高的质量——大约10,000个太阳质量或更多。这样的形成可能与宇宙中极为罕见的致密气体云的直接坍缩有关，或可源于一颗大质量恒星的内爆。

解析黑洞的形成过程

通过对RACS J0320-35黑洞的质量和生长速度的分析，研究人员能够逆向推测其诞生时的质量。这项研究提示，这一黑洞的形成机制可能与常规的黑洞形成理论有所不同。意大利INAF-Osservatorio Astronomico di Brera的合作者阿尔贝托·莫雷蒂表示：“通过这些计算，我们当前可以测试关于黑洞如何诞生的不同理论。”

为了确定黑洞的生长速率，研究人员将钱德拉的X射线特征与理论模型进行比对。观测数据表明，RACS J0320-35的光谱与理论模型高度一致，验证了该黑洞能以超出爱丁顿极限的速度快速积累物质量。

喷流的形成与意义

除了生长速度的惊人发现，研究还揭示了RACS J0320-35喷流产生的原因。黑洞的快速增长可能促进了其喷流的形成，喷流以接近光速向外辐射，常常在类星体中很少见。科学家认为，这一发现能够为探讨黑洞及其相互作用、宇宙中物质的演变提供新的视角。

RACS J0320-35是作为射电望远镜调查中的一部分被发现的，该探测器利用了澳大利亚平方公里阵列探路者及智利的暗能量相机的光学数据。通过结合这些设施的数据，研究者能够获得该黑洞的精确距离和其他关键参数。

结论与未来展望

RACS J0320-35的发现不仅挑战了黑洞形成和演化的传统理论，还为未来的天文学研究指明了方向。随着新观测设备的加入，科学界期待能够揭开关于黑洞及其成因的更多秘密。对于宇宙中的第一代黑洞是如何形成的，RACS J0320-35将会帮助我们找到更明确的答案，推动我们对宇宙背景的理解。随着科学探索的深入，揭示宇宙奥秘的旅程仍在继续。

来源：人工智能学家