其中两个黑洞距离接近。
（示意图/图片来源：Declan Hillman/stock.adobe.com）
在距离地球超过125亿光年的宇宙深处，一个古老星系正上演着令人难以想像的天体奇观，三个超大质量黑洞同时活跃，不断吞噬周围的物质。其中两个相距仅620光年，第三个在星系中心之外。更令人惊讶的是，这三个黑洞的质量相差悬殊，一个相当于8000万个太阳，另一个以超出传统模型预期的速度迅速成长。
三个黑洞同时活跃
这个被揭开神秘面纱的星系，名称为J0148-4214。由德国马克斯普朗克地外物理研究所（MPE）领导的国际研究团队，在这个距离地球超过125亿光年的遥远星系中，找到三个正在积极吞噬物质的超大质量黑洞。
由于光线需要时间才能穿越浩瀚宇宙，这个星系的光抵达地球时，已经历了大约125亿年的旅程。天文学家看到的并非它今天的模样，而是它在大爆炸后12亿年的古老身影。对人类而言，那是宇宙仍处于早期阶段的遥远年代。
三个黑洞虽然无法像普通天体一样直接看见，却各自展现出活跃的迹象。当周围的气体与物质受到强大引力牵引，就会逐渐向黑洞靠近，沿着旋转的吸积盘向内运动。物质在这个过程中释放出辐射，使黑洞周遭形成明亮的区域，也让天文学家有机会辨识这些深藏宇宙中的巨型天体。
这个星系之所以格外引人注目，不只是因为黑洞的数量，更在于它们竟然同时存在于同一个遥远星系之中。研究主要作者、马克斯普朗克地外物理研究所研究组组长汉娜・于布勒指出，这是首次在遥远宇宙的单一星系中找到三个活跃黑洞的证据。
中心附近两个黑洞 距离仅620光年
在这三个黑洞当中，最引人注目的组合位于星系中心附近。两个黑洞彼此相距仅有620光年，对浩瀚宇宙而言，这样的间隔显得相当接近。第三个黑洞位于更外围，距离星系中心约5500光年。
这三个天体并非静止不动的宇宙摆设，黑洞会受到引力影响，与周遭物质及其他天体发生复杂的互动。研究人员认为，星系中心附近的两个黑洞预计将在未来几亿年内合并，形成一个质量更大的黑洞。
J0148-4214中的两个近距离黑洞，正好提供了一个观察这类过程的重要线索。研究合着者、剑桥大学教授罗伯托・马约利诺表示，这些结果令人振奋，也显示黑洞合并可能是早期宇宙中黑洞迅速增长的途径之一。
最小的反而成长得更快
这三个黑洞还有一项惊人的特征，它们的质量并不在同一个量级。
根据研究团队的估算，三个黑洞的质量分别约为太阳的8000万倍、60万倍与200万倍。当中最大的黑洞已经达到相当惊人的规模，然而，最令人意外的却是那个质量大约为60万个太阳的较小黑洞。研究发现，这个较小的黑洞正以极快的速度吸收物质，估计成长速度甚至超过黑洞基本成长模型所预测的上限，也就是所谓的“爱丁顿极限”。
爱丁顿极限描述的是辐射压力与引力之间的平衡，传统模型通常以此作为黑洞吸积速率的重要参考。当黑洞以超出这一界限的速度吸收物质时，就引出一个值得探究的问题，在宇宙诞生后不算太久的年代，某些黑洞究竟如何迅速累积出庞大的质量？这项发现并不代表所有黑洞都会以同样方式成长，却显示早期宇宙中的黑洞可能存在比简单模型更复杂的成长情况。
研究第二作者、马克斯普朗克地外物理研究所研究员乔瓦尼・马佐拉里博士表示，詹姆斯・韦伯太空望远镜的资料，除了协助辨认三个黑洞，也让研究团队得以估算它们的质量、吸积率，以及星系的恒星质量。研究估计，J0148-4214的总恒星质量大约为太阳的13亿倍，而这些黑洞的质量在整个星系的尺度中占有相当重要的分量。
责任编辑:星跃
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