天文學家發現形成於宇宙早期的超級黑洞

【新生4月7日訊】據《科學》雜志網絡版3月24日消息，天文學家們利用最新技術測量了一個距離我們最遠的超級黑洞的質量。這個黑洞距離我們130億光年，位於一個發光星系或者一個稱為屬於類星體(quasar)的星系的中心。它的質量是太陽的30多億倍。目前天文學家認為我們宇宙壽命大約為137億年。按照大爆炸理論，這一發現意味著這個黑洞形成於宇宙大爆炸後僅7億年左右。這一發現使現在的星系演化理論再次陷入困境，因為它很難解釋為什麼這個超級黑洞在大爆炸後這麼短的時間內能夠形成。（圖：新發現含有超級黑洞的類星體）

在類星體中，超級黑洞被旋轉的熱氣體圓盤所包圍，這些熱氣體在以螺旋運動逐漸被黑洞吸收時會發出大量的電磁輻射。黑洞附近發光的氫原子譜線寬度與旋轉速度有關。旋轉速度越快，氫原子發出的譜線越寬，說明黑洞的質量越大。傳統測量黑洞質量的方法就利用了這個原理。但是對於距離我們很遠的星系黑洞，這個方法就失效了，因為宇宙的快速膨脹，使氫原子譜線發生紅移，原來藍色的譜線變成了難以觀測的紅外線。去年，英國的兩位天文學家，愛丁堡(Edinburgh)大學的羅斯.馬克路爾(Ross McLure)和牛津大學的麥特.維斯(Matt Jarvis）指出，對於遙遠的星系，可以用鎂離子發出的此外譜線來代替氫原子譜線測量黑洞質量。他們與加拿大天文學家克利斯.維羅特(Chris Willott)和夏威夷聯合天文中心的道克拉斯.皮爾斯(Douglas Pierce)合作，利用這一新技術測量了位於類星體SDSS J1148+5251 中，迄今已知的最遙遠的黑洞，測量表明這一黑洞質量約為太陽質量的30億倍。

這一結果出乎天文學家的意料。天文學家們原來認為超級黑洞是在宇宙演化的漫長歲月中通過吸收周圍物質而逐漸變大，他們對發現超級黑洞出現在這麼年輕的宇宙感到不可思議。

參考資料：
http://sciencenow.sciencemag.org/cgi/content/full/2003/324/1

（正見網）

發稿：2003年4月7日