清華攜手國際團隊 發現宇宙百個超大黑洞

清華大學天文所副教授後藤友嗣與日本愛媛大學、東京大學、美國普林斯頓大學等國際研究團隊合作，穿越廣袤銀河，在距離地球約130億光年的超遠方宇宙，發現100個質量比太陽還大100萬倍以上的超大質量黑洞（Supermassive Black Holes），這項研究也推翻了大霹靂之後，宇宙初期曾發生的「再電離」是由黑洞造成的假說。

由日、台、美、德、西班牙46位學者組成的國際研究團隊，3月13日在東京大學對外界發表這項突破性的天文發現。天文學界估計宇宙的年齡約為138億年，後藤友嗣表示，這項耗時3年的觀測也發現，在宇宙形成的非常初期，也就是約130億年前、即5%的前期，已出現了許多超大質量黑洞。

後藤友嗣解釋，宇宙大霹靂後的30萬年處於沒有恆星、沒有星系的黑暗時代，後來發生了「再電離」，充滿宇宙的中性氫原子產生相變，讓宇宙變得透明，這是宇宙歷史上很重要的事件，但是什麼促成再電離？學界仍未有定論。過去認為最可能的假說即是超大黑洞所造成。 

因此，全球許多天文研究團隊都極力要找到這些質量為太陽的100萬到100億倍的超大質量黑洞。而尋找超大黑洞的有效方法，就是觀測黑洞吞噬周圍物質過程中，發出明亮光芒的「類星體」（Quasar）。過去僅有極少數非常明亮的類星體被發現。

在距離地球約130億光年的超遠方宇宙發現百個超大質量黑洞（清大提供）

後藤友嗣所屬的研究團隊採用日本國立天文台在夏威夷的SUBARU望遠鏡，及西班牙加那利、智利雙子星共3個大口徑望遠鏡，搭配最先進的超廣角相機HSC，大幅提升觀測靈敏度，觀測到過去未能發現、僅發出弱光的類星體。

團隊累計進行了共300夜的密集觀測，每夜觀測費用高達300萬台幣，共發現83個新的超大黑洞、並重新確認17個過去有光譜紀錄的超大黑洞。「這是黑洞觀測史上的一大躍進。」後藤友嗣興奮地說。

後藤友嗣以圖片示意，尋找超大質量黑洞（黑點）的有效方法，就是觀測黑洞吞噬周圍物質過程中，發出明亮光芒的「類星體」(Quasar)（清大提供）

後藤友嗣進一步說明，經由發現黑洞分布的密度，團隊也證實，100個黑洞產生的輻射能量，不足以導致宇宙再電離，起碼要1千個黑洞才有此可能，推翻了黑洞造成宇宙再電離的假說。學界未來將進一步研究，宇宙初期出現的大量星系，是為否為「再電離」成因。◇