編譯／潘楠慕

為何宇宙誕生後不久，黑洞就能迅速長成龐然巨物，這個問題一直困惑天文學家。愛爾蘭梅努斯大學近期提出的研究，為這個疑問提供線索：關鍵就在宇宙早期的環境。

研究團隊透過高解析度電腦模擬發現，早期的宇宙極度混亂、星系充滿濃密氣體的環境，讓剛誕生、質量不大的黑洞，有機會在短時間內「暴食」，迅速吞噬周遭物質。這種過程被稱為「超愛丁頓吸積」（super Eddington accretion），其意為黑洞吞噬周圍物質的速度，快到超過通常被認為正常的極限。

執筆這份研究報告的天文物理學者梅塔（Daxal Mehta）指出，誕生於宇宙「大爆炸」後僅數億年的第一代黑洞，原本被認為過於渺小，不足以在短時間內成長為在早期星系中心所見超大質量黑洞，不過，研究模擬結果卻顯示，「只要環境適當，它們就能夠以驚人速度成長」，短時間內質量達到太陽數萬倍。

這份在《自然天文學》（Nature Astronomy）期刊發表的研究，回應了近年韋伯太空望遠鏡觀測到的謎團，即宇宙早期的黑洞為何如此迅速達到超大質量規模，也補上第一代恆星到後來出現的超大質量黑洞之間「缺失的環節」。

有關超大質量黑洞最初如何形成的看法，分為「輕種子」與「重種子」黑洞兩類起源，前者初形成時僅約太陽10到數百倍質量，後者則是一誕生質量就可能達太陽的10萬倍。過去學界認為，重種子黑洞才能解釋多數超大質量黑洞，但是梅努斯大學的研究對這種看法打了問號。

領導這份研究的理論物理學家雷根（John Regan）表示，研究成果重塑對黑洞起源的了解，「早期宇宙比我們之前預期的更為混亂、動盪，大質量黑洞數量也超過我們原本的預期」。