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这位艺术家的插图显示了一个红色的早期宇宙矮星系，其中心有一个快速进食的黑洞。利用美国国家航空航天局JWST和钱德拉X射线天文台的数据，美国国家科学基金会NOIRLab天文学家团队在大爆炸后仅15亿年的星系中心发现了这个低质量黑洞。它正以惊人的速度吸积物质，超过理论极限的40倍。虽然生命短暂，但这个黑洞的“盛宴”可以帮助天文学家解释超大质量黑洞在早期宇宙中是如何快速增长的。图片来源：uux.cn/NOIRLab/NSF/AURA/J.da Silva/M.Zamani

（神秘的地球uux.cn）据天文学研究大学协会：超大质量黑洞存在于大多数星系的中心，现代望远镜在宇宙演化的早期就继续观测到它们。

很难理解这些黑洞是如何如此迅速地长大的。但是，随着大爆炸后仅15亿年就发现了一个以极端速度吞噬物质的低质量超大质量黑洞，天文学家现在对早期宇宙中快速增长的黑洞的机制有了宝贵的新见解。

LID-568是由国际双子座天文台/NSF NOIRLab天文学家Hyewon Suh领导的跨机构天文学家团队发现的。他们使用詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）观测了钱德拉X射线天文台COSMOS遗留调查中的星系样本。

这个星系群在光谱的X射线部分非常明亮，但在光学和近红外波段是不可见的。JWST独特的红外灵敏度使其能够检测到这些微弱的对应物发射。

LID-568因其强烈的X射线发射而在样本中脱颖而出，但仅凭X射线观测无法确定其确切位置，这引发了人们对JWST视野中目标正确居中的担忧。

因此，JWST的仪器支持科学家建议Suh的团队在JWST的NIRSpec上使用积分场光谱仪，而不是使用传统的狭缝光谱学。该仪器可以获得仪器视场中每个像素的光谱，而不是局限于窄切片。

“由于其微弱的性质，如果没有JWST，LID-568的探测是不可能的。使用积分场光谱仪是创新的，对于我们的观测是必要的，”国际双子座天文台/NSF NOIRLab天文学家Emanuele Farina说，他也是发表在《自然天文学》杂志上的论文“用JWST观测到的大爆炸后约1.5 Gyr的超级爱丁顿吸积黑洞”的合著者。

JWST的NIRSpec使研究小组能够全面了解他们的目标及其周围区域，从而意外地发现了中心黑洞周围强大的气体外流。这些外流的速度和规模使研究小组推断，LID-568的大部分质量增长可能发生在一次快速吸积中。

“这一偶然的结果为我们对该系统的理解增添了新的维度，并为调查开辟了令人兴奋的途径，”徐说。

在一个惊人的发现中，Suh和她的团队发现LID-568似乎以爱丁顿极限的40倍的速度进食。这个极限与黑洞可以达到的最大光度以及它吸收物质的速度有关，这样它的向内引力和由压缩的、下落的物质的热量产生的向外压力才能保持平衡。

当LID-568的光度被计算出比理论上可能的要高得多时，研究小组知道他们的数据中有一些值得注意的东西。

“这个黑洞正在享受一场盛宴，”国际双子座天文台/NSF NOIRLab天文学家、合著者Julia Scharwächter说。

“这一极端案例表明，爱丁顿极限以上的快速馈送机制是我们在宇宙早期看到这些非常重的黑洞的可能解释之一。”

这位艺术家的插图显示了一个快速进食的黑洞，它正在释放强大的气体外流。利用美国国家航空航天局JWST和钱德拉X射线天文台的数据，美国国家科学基金会NOIRLab天文学家团队在大爆炸后仅15亿年的星系中心发现了这个低质量黑洞。它正以惊人的速度吸积物质，超过理论极限的40倍。虽然生命短暂，但这个黑洞的“盛宴”可以帮助天文学家解释超大质量黑洞在早期宇宙中是如何快速增长的。图片来源：uux.cn/NOIRLab/NSF/AURA/J.da Silva/M.Zamani

这些结果为从较小的黑洞“种子”形成超大质量黑洞提供了新的见解，目前的理论认为，超大质量黑洞的形成要么源于宇宙第一颗恒星的死亡（轻种子），要么源于气体云的直接坍缩（重种子）。到目前为止，这些理论还缺乏观测证实。

苏说：“超级爱丁顿吸积黑洞的发现表明，无论黑洞是来自轻种子还是重种子，质量增长的很大一部分都可以在一次快速进食中发生。”。

LID-568的发现也表明，黑洞有可能超过其爱丁顿极限，并为天文学家研究这是如何发生的提供了第一次机会。

在LID-568中观察到的强大外流可能是极端吸积产生的多余能量的释放阀，防止系统变得过于不稳定。为了进一步研究起作用的机制，该团队正在计划与JWST进行后续观察。

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