科学新发现！质量相当于100万个太阳，人类可能首次观测到这一超大质量黑洞苏醒过程

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每经编辑 杜宇

据科普中国，前段时间，欧洲南方天文台和智利千禧天体物理研究所的天文学家报道称，人类可能首次观测到星系中心超大质量黑洞的苏醒过程。

这个超大质量黑洞位于处女座上一个椭圆星系的中心，距离地球3亿光年，质量相当于100万个太阳。在此前几十年的观测中，它一直处于平静的休眠状态。从2019年12月开始，它变得异常活跃，并持续到现在。该发现以“一个百万倍黑洞质量的苏醒”为题，刊登在《天文与天体物理学》科学杂志上。

星系SDSS 1335+0728核心明亮起来。（图片来源：科普中国）

2019年12月，天文学家首次发现星系SDSS 1335+0728的中心区域非常明亮。起初，他们以为那只是一个普通的处于活跃状态的超大质量黑洞的吸积现象，然而，回顾过去20年的观测数据，都没有发现它活跃的迹象，也就是说，这个超大质量黑洞过往一直是“休眠”状态，直到近些年才开始“活跃”。

从2019年之后，星系SDSS 1335+0728一直保持着活跃黑洞的辐射特征。

本次观测到的星系SDSS 1335+0728特性，和其他正处在活跃状态的星系核并无太大差异。加利福尼亚理工学院天文系的研究教授马修·格雷汉姆猜测，或许这个星系没有什么特殊性，我们只是恰巧捕捉到了一个特别时刻。

如果把星系中心的超大质量黑洞比作一只巨兽，那么这只巨兽在大部分时间里处于没有食物可吃的休眠状态，只有少部分时间处于捕食进餐的活跃阶段，当食物被吃光消化后，它会再次恢复到平静状态。

如果星系中心的黑洞都要经历一次或多次从平静状态进入活跃状态、再回到平静状态的周期转换，那么这些状态的转换过程，为什么没有被人们广泛观测到呢？这是因为黑洞某个状态所持续的时间（典型时标在百万年）相对于人类有限的现代天文观测历史（不足百年）来说是非常漫长的。或者说，人类目前的观测只能目睹整个黑洞演化历程中某个短暂的瞬间。

只有当这个瞬间恰好对应于黑洞从休眠状态刚刚向活跃状态转换的时刻，我们才有机会目睹黑洞的“苏醒”。如果在这个时间节点附近观测，就既可以覆盖到黑洞的休眠阶段，又能覆盖到黑洞的活跃阶段，而这样的关键时刻自然是不易碰到的，这或许就是黑洞之前一直没有被人们看到的原因。

天文学家发现迄今成长最快的黑洞

据央视新闻2024年2月21日消息，澳大利亚国立大学研究人员领衔的团队日前在英国《自然·天文学》杂志上发表论文说，他们发现了迄今已知成长最快的黑洞，它每天吞噬掉的物质质量相当于一个太阳。

据澳大利亚国立大学2024年2月20日发布的新闻公报，这项研究由该校与墨尔本大学、欧洲南方天文台、法国巴黎索邦大学合作完成。这个黑洞的质量高达太阳的170亿倍，距离地球超过120亿光年。

欧洲南方天文台发布的公报指出，这个黑洞所在的类星体代号为J0529-4351，不仅是迄今观测到的最明亮类星体，也是迄今观测到的最明亮天体。

图片来源：央视新闻

类星体是活动星系核，由其中心的超大质量黑洞所驱动。当黑洞周围的气体被吞噬时会形成漩涡状吸积盘，巨大的引力势在吸积盘上得以释放，转化为热能和电磁辐射，使得类星体异常明亮。

据介绍，这个黑洞的吸积盘直径达7光年，超过太阳系到其相邻恒星系统半人马座阿尔法星系的距离。

论文第一作者、澳大利亚国立大学天文学和天体物理学研究学院副教授克里斯蒂安·沃尔夫说，这个黑洞“令人难以置信的成长速度意味着光和热的大量释放”，因此它所在的类星体也成为“宇宙中迄今已知的最明亮物体”。

事实上，J0529-4351一直掩藏在“众目睽睽之下”。之前，研究人员利用电脑模型分析欧洲航天局“盖亚”空间探测器采集的相关数据时，错将J0529-4351识别为一颗恒星，直到最近通过地面望远镜观测才将其确定为类星体。

132亿光年！科学家发现迄今最遥远黑洞

据央视新闻2023年11月10日消息，近日，美国科学家宣布，发现了迄今为止最遥远的黑洞，距离地球约132亿光年。这一科研成果本周在国际期刊《自然-天文学》在线发表。

结合美国宇航局钱德拉X射线天文台和詹姆斯·韦布空间望远镜的数据，美国科学家发现了一个诞生于宇宙大爆炸后，仅4.7亿年的黑洞的迹象，这是利用X射线发现的最遥远的黑洞。

图片来源：央视新闻

该黑洞位于一个名为UHZ1的星系中，距地球约132亿光年，由美国哈佛-史密森天体物理学中心科学家阿科什·波格丹领导的团队发现。黑洞形成时宇宙年龄只有现在的3%。

利用钱德拉探测器经过两周多的观测，研究人员发现这个星系中存在强烈的、过热的、发射X射线的气体，这是一个不断增长的超大质量黑洞的标志。

根据黑洞在吞噬周围物质过程中发出的X射线等特征，研究人员估计这个黑洞的质量在一千万至一亿倍太阳质量之间。研究人员说，证据表明，该黑洞一诞生就巨大无比，质量接近其所处星系所有恒星质量的总和。但在其附近的宇宙区域，星系中黑洞的质量往往比其中恒星的总质量小得多。

位于UHZ1星系前，距地球35亿光年的一个星系起到引力透镜作用，将UHZ1星系中的光线和X射线放大了大约4倍，使得韦布空间望远镜和钱德拉X射线天文台得以捕捉到它们。

研究人员认为，这个黑洞的特征支持了一些天文学家之前提出的相关理论，即在宇宙初期会因为巨大的星云坍缩而形成大型黑洞。研究人员计划进一步分析相关数据，以更深入地探索宇宙形成初期的奥秘。

图片来源：央视新闻视频截图

什么是黑洞？

据央视新闻，中国科学院上海天文台助理研究员赵杉杉表示：黑洞是宇宙当中非常有意思的一个天体，我们都知道，不同的天体，它的引力的强弱是不一样的。比如说我们在地球上，如果想要离开地球的话，就要克服地球的引力。那我们的这个宇宙飞船，它的速度就要达到一定的速度才能飞出去，那如果我们想要飞出太阳系的话，我们要克服太阳的引力。太阳的引力比地球更强，所以我们的飞船要飞得更快才能飞出太阳系。天文学家们就想，会不会有一种天体，它的引力非常非常强，以至于你必须要达到光速，甚至达到光速也不能飞出去。这样的天体存在吗？曾经在100多年前，爱因斯坦提出了广义相对论，根据他的理论，就预言是存在这样的天体，后来人们管它叫作黑洞。它的引力是全宇宙当中最强的一种天体，它的引力强到光线也没有办法逃出去。

赵杉杉：黑洞它其实是比较晚才出现的这个名字，为什么呢？因为光没有办法跑出来，那它这个光跑不出来，所以它是黑的，那么叫黑洞。很多人都觉得很奇怪，说宇宙是黑暗的，黑洞也是黑暗的，那么你怎么可能可以从黑的里面看到一个黑的东西？我们看到的这个黑洞，它不是孤立在那的，它周围是有绕着它旋转的、非常炽热的、绕着它高速旋转的气体，绕着它旋转并且往里掉的气体，组成吸积盘。还有一些气体，被从它的两极喷出来，叫作喷流。那这个喷流和吸积盘，它们都是发光的，尽管黑洞本身它不发光，但是它周围的这些物质在发光。那么在这个发光的背景上看到一个黑的不发光的一个暗影，这样子我们就可以看到这个黑洞的图像了。

在爱因斯坦的概念里，就是引力越强的天体，它对时空弯曲的程度就越高。那比如说我们地球，就是只能把时空弯曲一小点，然后太阳可以把时空弯曲得更多。在黑洞中心，可以把时空弯曲的程度达到无穷的这样一个天体，所以它对时空弯曲的能力是最强的。在弯曲的时空中，光线走的是一个曲线，所以我们看到的黑洞图像，是黑洞对它周围光线的扭曲所形成的一个非常神奇的一个环状的图像。

每日经济新闻综合科普中国、央视新闻

封面图片来源：：科普中国返回搜狐，查看更多

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