新发现揭示了非常早期的超大质量黑洞

来自德克萨斯大学和亚利桑那大学的天文学家在早期宇宙中已知的最极端的星系之一中发现了一个快速增长的黑洞。星系及其中心的黑洞的发现为第一个超大质量黑洞的形成提供了新的线索。这项新工作发表在皇家天文学会的月刊上。

利用位于智利的射电天文台阿塔卡马大型毫米波阵列(ALMA)的观测结果，研究小组确定，这个名为COS-87259的星系包含这个新的超大质量黑洞，非常极端，形成恒星的速度是我们银河系的1000倍，包含超过十亿太阳质量的星际尘埃。.银河系从这种强烈的恒星形成爆发和其中心不断增长的超大质量黑洞中闪耀着明亮的光芒。

黑洞被认为是一种新型的原始黑洞 - 一个被宇宙“尘埃”严重笼罩的黑洞，导致几乎所有的光都在电磁光谱的中红外范围内发射。研究人员还发现，这个不断增长的超大质量黑洞(通常被称为活跃的星系核)正在产生一股强大的物质射流，以接近光速的速度穿过宿主星系。

今天，质量比我们太阳大数百万到数十亿倍的黑洞几乎位于每个星系的中心。这些超大质量黑洞最初是如何形成的，对科学家来说仍然是一个谜，特别是因为其中一些物体是在宇宙非常年轻的时候发现的。由于来自这些光源的光需要很长时间才能到达我们，所以我们看到它们就像过去存在一样;在这种情况下，距离大爆炸仅750.5亿年，大约是当前宇宙年龄的<>%。

这个新天体特别令人惊讶的是，它是在相对较小的天空中发现的，通常用于探测类似的物体 - 不到满月大小的10倍 - 表明在非常早期的宇宙中可能有数千个类似的来源。这与之前的数据完全出乎意料。

我们在早期宇宙中唯一知道的另一类超大质量黑洞是类星体，它们是相对不受宇宙尘埃遮挡的活跃黑洞。这些类星体在与COS-87259相似的距离上极为罕见，只有几十个位于整个天空中。COS-87259及其黑洞的惊人发现引发了几个关于早期超大质量黑洞丰度以及它们通常形成的星系类型的问题。

该论文的主要作者，现在是德克萨斯大学奥斯汀分校的博士后研究员Ryan Endsley说：“这些结果表明，非常早期的超大质量黑洞经常被尘埃严重遮挡，这可能是由于宿主星系中强烈的恒星形成活动的结果。这是其他人几年来一直在预测的事情，很高兴看到第一个直接的观察证据支持这种情况。

在更局部的当今宇宙中也发现了类似类型的物体，例如Arp 299。在这个系统中，两个星系碰撞在一起，产生强烈的星暴，以及两个星系之一中不断增长的超大质量黑洞的严重遮挡。

Endsley补充说：“虽然没有人期望在早期宇宙中发现这种物体，但它的发现朝着更好地了解数十亿太阳质量黑洞如何在宇宙的生命周期早期形成迈出了一步，以及最大质量的星系是如何首次进化的。

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