發現百個比太陽質量大100萬倍黑洞！ 清大教授推翻宇宙初期「再電離假說」
▲清華大學天文所副教授後藤友嗣攜手國際團隊，在超遠方宇宙發現百個超大質量黑洞。（圖／清大提供）
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，耗時3年觀測，在距離地球約130億光年的超遠方宇宙，發現100個質量比太陽還大一百萬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。後藤友嗣興奮表示，「這是黑洞觀測史上的一大躍進」。
清大指出，由日、臺、美、德、西班牙46位學者組成的國際研究團隊，上週在東京大學對外界發表這項突破性的天文發現。後藤友嗣表示，天文學界估計宇宙的年齡約爲138億年，而這項研究發現在宇宙形成初期，約130億年前、即5%前期，已出現了許多超大質量黑洞，「就像嬌小的母親爲何能產下巨嬰？令人感到不可思議，也留下許多待解的謎團。」
▲清華大學天文所副教授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)。（圖／清大提供）
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。
促成再電離的因素學界仍未有定論，過去認爲最可能的假說即是，質量爲太陽的100萬到100億倍的超大黑洞所造成。許多天文研究團隊都極力要找到這些黑洞，藉由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。
▲清華大學天文所副教授後藤友嗣攜手國際團隊，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。（圖／清大提供）
研究團隊採用日本國立天文臺在夏威夷的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，可觀測到過去未能發現、僅發出弱光的類星體，進行300夜密集觀測，每夜觀測費用高達300萬臺幣，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。
後藤友嗣說明，經由發現黑洞分佈的密度，團隊證實100個黑洞產生的輻射能量不足以導致宇宙再電離，起碼要1000個黑洞纔有可能，推翻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爲否爲「再電離」成因。
作爲專研黑洞的學者，後藤常說，研究最難的就是在數以億計的資料中，尋找代表黑洞的那一個小點，這需要長足的耐性，也與他熱愛的馬拉松運動特性相仿。自高中時加入天文社團，就對宇宙的大小及起源着迷，立下成爲天文學家的志向，後藤友嗣表示，很喜歡臺灣的研究環境，師生相處就像朋友，學生選擇研究方向也很自由。
▲清大物理系大四生呂亭誼（右）在天文所副教授後藤友嗣（左）的指導下，也參與了此次跨國的超大質量黑洞研究團隊。（圖／清大提供）
▲後藤友嗣認爲尋找黑洞需要長足的耐性，與他熱愛的馬拉松運動特性相仿。（圖／清大提供）