科學家發現了迄今一百三十二億光年的遙遠黑洞

美國科學家發現了一個宇宙大爆炸后4.7億年形成的巨大黑洞，其質量接近其所在星系所有恒星質量的總和，這是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，利用X射線發現的最遙遠的黑洞。這一發現有助于科學家們進一步了解宇宙的誕生和演化過程，特別是超大黑洞在宇宙初期形成的過程。

哈佛一史密森天體物理學中心科學家阿科什·波格丹領導的團隊在距地球132億光年的UHZ1星系中發現這個黑洞。黑洞形成時宇宙年齡只有現在的3%。相關研究報告于2023年11月在英國《自然·天文學》雜志刊發。

黑洞是一種極其神秘的天體，它們的質量和能量密度極高，對周圍的物質和光線產生了強大的引力，從而使得它們無法被直接觀測。然而，科學家們通過觀察黑洞對周圍環境的影響，例如吸積盤和噴流等效應，間接地發現了黑洞的存在。

這個新發現的黑洞位于UHZ1星系中，這個星系距離地球132億光年，是迄今為止已知的最遙遠的星系之一。這個黑洞的質量大約是太陽的100億倍，形成時宇宙的年齡只有現在的3%。這一發現對于我們對宇宙演化的理解有著重要的意義。

首先，這個黑洞的存在表明了宇宙中存在著大量的暗物質和暗能量，這些物質和能量無法被直接觀測，但對宇宙的整體結構和演化有著重要的影響。這個黑洞的發現可能會為我們對宇宙中物質和能量的分布和演化的理解提供新的線索。

其次，這個黑洞的發現也對于我們對宇宙中超大黑洞的形成和演化的理解有著重要的意義。超大黑洞是一種質量極大的黑洞，通常位于星系中心，例如我們銀河系中心就有一個質量約為四百萬倍太陽質量的超大黑洞。這個新發現的黑洞有助于科學家們進一步了解超大黑洞在宇宙誕生初期形成的過程。

此外，這個黑洞的發現還對于霍金輻射的研究有著重要的意義。霍金輻射是指黑洞會以一種特殊的方式釋放出能量和粒子，這種過程被稱為“霍金輻射”。這個理論是由著名物理學家斯蒂芬·霍金在1972年建立數學模型，之后被以色列理工學院的科學家證實。簡單來說，“霍金輻射”就是黑洞通過釋放熱輻射而逐漸損失質量，縮小并最終消失的過程。

“霍金輻射”的具體過程涉及到量子力學和相對論的結合。根據量子力學理論，空間并不是真正的真空，而是充滿了各種微小的粒子。這些粒子會在黑洞附近產生，并且有時會發生量子漲落現象，使一部分粒子獲得足夠的能量，從黑洞附近逃離出去，而另一部分粒子則落入黑洞內部。由于這些粒子的能量來自于黑洞，因此它們帶走了一部分黑洞的質量和能量。隨著時間的推移，黑洞會不斷地失去質量和能量，最終蒸發消失。這個過程又稱為“黑洞蒸發”。

這個新發現的黑洞可能會為霍金輻射的研究提供新的線索，有助于我們更好地理解黑洞的性質和宇宙的演化。

總之，這個新發現的黑洞是一項非常重要的成果，它不僅對于我們對宇宙演化的理解有著重要的意義，也對于我們對宇宙中物質和能量的分布和演化的理解有著重要的意義。同時，這個發現也表明了科學家們在探索宇宙未知領域的過程中不斷取得新的突破和進展。（綜合整理報道）（策劃／黃李玲）