（艾麥樂(lè )/編譯）很久很久以前，發(fā)生過(guò)一場(chǎng)大爆炸，創(chuàng )造出了宇宙和宇宙里的一切。此后長(cháng)達數億年的時(shí)間里，所有東西都被黑暗所籠罩。然后，光出現了，恒星、氣體和星系全都開(kāi)始發(fā)亮了。
在宇宙最初的破曉時(shí)分，那些最明亮的光源里，有一個(gè)光源的核心處藏著(zhù)一個(gè)饑渴的黑洞。這個(gè)黑洞的質(zhì)量超過(guò)8億顆太陽(yáng)，出現在大爆炸后僅6.9億年時(shí)，當時(shí)的宇宙仍是一個(gè)嬰兒。
在本周出版的《自然》雜志上，愛(ài)德華多?巴尼亞多斯（Eduardo Ba?ados）等人宣布發(fā)現了這個(gè)黑洞，J1342+0928，以及與它共生的明亮類(lèi)星體。這些天文學(xué)家在尋找宇宙早期存在黑洞的證據，但他們仍然被這顆黑洞超大的尺寸給驚到了。
黑洞是宇宙中那些引力強大到?jīng)]有任何東西能夠從中逃脫的特殊區域。石頭逃不掉，氣體逃不掉，連光都逃不掉。在大黑洞的附近，物質(zhì)盤(pán)旋在黑洞周?chē)纬伤^的吸積盤(pán)。盤(pán)中的物質(zhì)以每秒上萬(wàn)公里的速度繞著(zhù)黑洞旋轉，那些塵埃和氣體就好像坐在通往末日的瘋狂旋轉木馬上，相互之間發(fā)生的摩擦能夠產(chǎn)生大量的熱量。
這些物質(zhì)本身都會(huì )盤(pán)旋著(zhù)落入黑洞，再也不會(huì )被人看見(jiàn)，但它們摩肩接踵釋放的能量卻以明亮的光和熱的形式輻射到宇宙中。這些光使得巴尼亞多斯及其同事能夠發(fā)現那個(gè)類(lèi)星體，并利用這些光估算出了J1342+0928驚人的質(zhì)量。
巴尼亞多斯說(shuō)，一個(gè)典型的黑洞，形成于恒星的坍縮，質(zhì)量應該是太陽(yáng)的50到100倍?！熬退隳阕屗杂沙砷L(cháng)，從周邊環(huán)境中汲取氣體之類(lèi)的物質(zhì)喂給它吃，讓它就這樣成長(cháng)6.9億年的時(shí)間，你也不可能養出這么大的一個(gè)超大質(zhì)量黑洞?！?/p>
想要弄清楚這個(gè)黑洞何以如此迅速地長(cháng)到這么巨大，巴尼亞多斯這樣的觀(guān)測天文學(xué)家必須同理論天文學(xué)家和天體物理學(xué)家合作。在這個(gè)過(guò)程中，他們還考慮了稍微寬泛一些的問(wèn)題，比如宇宙中所有一切的演化。巴尼亞多斯說(shuō)，“這個(gè)天體十分遙遠，而且極其明亮，為研究早期宇宙提供了一個(gè)天然的實(shí)驗室?！?/p>
在已被發(fā)現的最遙遠類(lèi)星體中，大約有半數是由巴尼亞多斯發(fā)現的，但這個(gè)類(lèi)星體，雖然并不是質(zhì)量最大的，卻是所有類(lèi)星體中距離最遠的。由于光也需要時(shí)間來(lái)傳播，因此一個(gè)天體距離越遠，我們觀(guān)測它時(shí)看到的宇宙就越早。如此看來(lái)，這個(gè)天體來(lái)自于宇宙的極早期，沒(méi)有任何其他科學(xué)家曾經(jīng)觀(guān)測過(guò)宇宙的那一階段。
“這個(gè)紀錄是很棒，但我們并不是為了創(chuàng )造記錄才來(lái)作這項研究的，”巴尼亞多斯說(shuō)，“這個(gè)類(lèi)體星顯得非常成熟，如果它是宇宙里最早形成的類(lèi)星體，那么我會(huì )非常非常驚訝。我希望我們或者其他人很快就能打破這一紀錄?！?/p>
這個(gè)類(lèi)星體非常明亮，以至于它的亮度完全蓋過(guò)了它所在的星系，要比整個(gè)星系還要明亮超過(guò)1000倍。這并不是因為星系本身太過(guò)暗淡。巴尼亞多斯還與其他科學(xué)家合作，在本周出版的《天文物理期刊通訊》（The Astrophysical Journal Letters）上發(fā)表了另一篇論文，專(zhuān)注于這個(gè)大黑洞所處的那個(gè)星系。他們發(fā)現，這個(gè)星系里充斥著(zhù)星際塵埃，每年可以產(chǎn)生相當于100倍太陽(yáng)質(zhì)量的新恒星。相比之下，我們的銀河系每年只能產(chǎn)生1倍太陽(yáng)質(zhì)量的新恒星。
他們還對這個(gè)黑洞周邊的空間區域進(jìn)行了研究，發(fā)現其中有一半充斥著(zhù)未被電離的氫（正是這種物質(zhì)阻擋了光的傳播，使得宇宙在最初幾億年里陷入一片黑暗），另一半充斥著(zhù)電離態(tài)的氫。這意味著(zhù)，這個(gè)黑洞可能正好處在一個(gè)過(guò)渡時(shí)期，宇宙正從中性氫為主的階段向電離氫為主的階段轉變。
“這個(gè)過(guò)程如何發(fā)生，何時(shí)發(fā)生，對于后來(lái)的宇宙如何演化有著(zhù)深遠的影響?！卑湍醽喍嗨拐f(shuō)，“不過(guò)，我們還需要去搜尋更遠更多的天體，來(lái)嘗試重復這一觀(guān)測?！?/p>
幸運的是，現在有了更好的機會(huì )去深入觀(guān)察早期宇宙的演化。2018年，巴尼亞多斯和世界各地的其他科學(xué)家將使用不同的望遠鏡來(lái)更全面地觀(guān)察這個(gè)天體，同時(shí)在夜空中尋找其他來(lái)自宇宙早期的黑洞。
“我們是非常幸運的一代，”巴尼亞多斯說(shuō)，“我們是第一批人類(lèi)，擁有技術(shù)能夠研究宇宙中形成的第一批星系和黑洞的細節。如果這都不夠讓人著(zhù)迷，我就不知道什么才能讓人著(zhù)迷了?！保?nbsp;編輯：Steed）
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