“迄今质量最大类星体现身 宇宙早期的它或将改写黑洞形成理论”

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恒星是宇宙中最亮的天体，其中心黑洞吞噬着周围的物质发出非常强烈的光。 通过漫长的观测研究，天文学家明确了初期宇宙恒星中含有超大质量黑洞。 但是，这些黑洞是如何在宇宙诞生后不久成长为超大质量黑洞的，是一个有争议的热门课题。

美国亚利桑那大学斯图尔特天文台的天文学家近日发现了早期宇宙中质量最大的恒星，其黑洞为太阳质量的15亿倍，相关研究结果在《天体物理学》杂志上发表。 据说这颗新发现的恒星正式命名为j1007+2115，是已知距离我们最远的最古老的恒星之一。

早期宇宙超大质量黑洞困扰着天文学家

恒星是目前已知的宇宙中最活跃的天体之一，也是人类观测到的最远的天体。 根据现有理论，类星由巨大质量黑洞驱动。 在黑洞吞噬尘埃、气体甚至恒星等周围物质的过程中，会释放出大量引力，部分引力会转换为补射，恒星亮度有时会超过整个宿主星系。 中国科学院紫金山天文台教授刘四明这样说道。

根据j1007+2115的红移数据，其光经过130亿2千万年的长途旅行最终到达了地球。 这意味着至少在宇宙大爆炸后的7亿年前就存在了。

因为宇宙处于膨胀的过程中，离我们越远的天体，其形成时间就越早。 新发现恒星的光谱分解，可以推测驱动发光的黑洞的质量。 刘四明介绍说，由于膨胀宇宙中光子红移现象，在远离我们的天体中，其发生光子的波长越长，我们越能检测到。 远处天体的辐射功率来自观测到的辐射强度和距离，辐射功率越大黑洞的质量也越大。

这样古老而质量巨大的恒星，也许可以为研究者提供难得的研究机会，解决长时间困扰天文学家的问题。 为什么宇宙初期能形成超大质量黑洞？

对此，天文学家推测，宇宙中哪些古老的超大质量黑洞可能形成于早期宇宙的超大质量恒星中。 理论上，与黑洞的缓慢生长不同，恒星在形成时可以更快地得到质量，因此在早期宇宙中更容易形成大质量的恒星。 这些巨大的恒星崩溃后，就会形成古老而质量大的黑洞。 但是，迄今为止天文学家尚未在早期宇宙中发现如此巨大质量的恒星，这个理论还需要进一步验证。

新发现或动摇黑洞是恒星死亡产物理论

古老的恒星对研究早期宇宙很重要。

根据目前的宇宙模型，早期的宇宙是非常均匀的火球，充满了氢和氦。 随着宇宙膨胀，宇宙温度下降，失去了原有电离气体变成中性气体发光的能力，宇宙慢慢冷却进入黑暗时代。 但是，这些冷却的气体并不是绝对均匀地分布在空之间，在气体密集的区域，最终第一代恒星在重力的作用下崩溃。 第一代恒星和银河的出现花了大约3亿年到4亿年，宇宙开始慢慢升温。

可见第一代恒星和星系的形成需要时间。

目前主流的理论认为黑洞发生在恒星死亡时，恒星由巨大质量的黑洞驱动。 因此，古老恒星的存在限制了宇宙第一代恒星的最晚形成时间，有助于理解之后黑洞的生长过程。 刘四明介绍说，换言之，恒星出现得越早，对现有主要宇宙模型和黑洞生成和生长过程的认识挑战也就越大。

出现了非常古老而巨大的黑洞，有可能动摇现在黑洞是恒星死亡产物的理论。 因为从几十个太阳质量的黑洞成长为15亿个太阳质量的黑洞需要很长的时间。 刘四明解释说，这有可能使我们更新对早期宇宙的认识。 (记者张戈)