這個(gè)質(zhì)量驚人的黑洞在宇宙中存在的時(shí)間如此之早,挑戰(zhàn)了關(guān)于黑洞如何形成和生長(zhǎng)的假設(shè)。天文學(xué)家認(rèn)為,在銀河系等星系中心發(fā)現(xiàn)的超大質(zhì)量黑洞在數(shù)十億年的時(shí)間里增長(zhǎng)到了現(xiàn)在的大小。但這個(gè)新發(fā)現(xiàn)的黑洞大小表明,它們可能是以其他方式形成的。比如,它們可能天生就很大,或者吞噬物質(zhì)的速度比人們之前認(rèn)為的高出5倍。
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模型,超大質(zhì)量黑洞是由死亡恒星的殘余物形成的。這些恒星坍塌后可能形成一個(gè)質(zhì)量約為太陽(yáng)100倍的黑洞。如果它以預(yù)期的方式生長(zhǎng),這個(gè)新探測(cè)到的黑洞將需要大約10億年的時(shí)間才能增長(zhǎng)到觀測(cè)時(shí)的大小。然而,當(dāng)這個(gè)黑洞被發(fā)現(xiàn)時(shí),宇宙還不到10億歲。研究人員猜測(cè),非常早期的星系富含氣體,可能是黑洞的豐盛“自助餐”。
像所有黑洞一樣,這個(gè)年輕的黑洞正在吞噬來(lái)自其宿主星系的物質(zhì),以推動(dòng)其生長(zhǎng)。但這個(gè)黑洞吞噬物質(zhì)的能力比其他“兄弟”黑洞要強(qiáng)得多。
這個(gè)年輕的宿主星系被稱為GN-z11。它是一個(gè)致密星系,大小約是銀河系的1/100。但黑洞可能會(huì)損害它的發(fā)展。當(dāng)黑洞消耗太多氣體時(shí),“黑洞風(fēng)”會(huì)把制造恒星的氣體物質(zhì)吹散。這種風(fēng)可能會(huì)阻止恒星的形成過(guò)程,慢慢地殺死星系,但它也會(huì)殺死黑洞本身,因?yàn)樗€會(huì)切斷黑洞的“食物”來(lái)源。
接下來(lái),研究團(tuán)隊(duì)希望利用JWST未來(lái)的觀測(cè)來(lái)嘗試尋找更小的黑洞“種子”,這可能有助于了解黑洞形成的各種可能方式。