科技日報記者 劉霞
美國賓夕法尼亞州立大學科學家借助美國國家航空航天局（NASA）錢德拉X射線望遠鏡，找到了超大質量黑洞的生長速度比過去慢很多的答案——它們無法像遠古時期那樣快速吞噬物質。相關研究論文發表于最新一期《天體物理學雜志》。
100億年前，宇宙處于天文學家所說的“宇宙正午”時期，那時超大質量黑洞（質量是太陽數百萬到數十億倍的黑洞）的生長速度達到巔峰。自那以后，它們的生長速度卻大幅放緩。
當氣體被吸入超大質量黑洞時，會升溫并釋放大量輻射，其中包括X射線。幾十年來，錢德拉等X射線望遠鏡通過觀測不同宇宙時期的黑洞，發現了黑洞生長速度下降的趨勢。
這種放緩的原因一直是個未解之謎。團隊此次分析了錢德拉望遠鏡、歐洲空間局XMM-牛頓衛星以及軟X射線望遠鏡eROSITA的數據，囊括約130萬個星系和8000個正在生長的超大質量黑洞，最終找到了黑洞生長過程“減速”的緣由。
團隊認為，隨著宇宙逐漸變“老”，黑洞吞噬物質的效率明顯下降。這可能是因為自“宇宙正午”以來，它們能獲取的“食物”——冷氣體變少了。他們測定了黑洞的亮度和質量，并統計了哪些星系中存在X射線源，這些星系正是超大質量黑洞活躍生長的地方。他們采用了多種觀測方式，XMM-牛頓望遠鏡和eROSITA負責中層和底層，觀測范圍廣但深度較淺；而錢德拉則專注頂層，通過窄而深的觀測，捕捉更幽暗、更遙遠的黑洞。
結合這些望遠鏡的數據，團隊比以往更清晰地了解黑洞的生長過程，從而厘清為何在百億年間，超大質量黑洞的生長從“急速”轉向“悠閑”，最終進入“停止”狀態。
通過對數十億年宇宙歷史的分析，他們得出結論：黑洞在大爆炸后出現得越晚，吞噬物質的速度就越慢，而且這種緩慢的態勢還將持續下去。
