NIRB 宇宙近紅外背景輻射的超出可能來源于宇宙中的第一代黑洞 _黑洞

理論計算的第一代黑洞對紅外背景輻射的角功率譜的貢獻及實測值
中科院國家天文臺岳斌、徐怡冬、陳學雷等研究人員與意大利比薩高等師范學校(SNS) Andrea Ferrara教授，以及意大利國家天體物理研究所(INAF/IASF-MI)的Ruben Salvaterra博士在近日的一項合作研究中提出：宇宙近紅外背景輻射(NIRB)的超出可能來源于宇宙中的第一代黑洞。這類黑洞通過直接坍縮的機制形成，是約為100萬倍太陽質量的中等質量黑洞。該工作的論文已在MNRAS上發表，并得到了Science的主編推薦。比薩高師和INAF的網頁上都對此進行了報道。
在紅移約10至30之間的時候，中等質量的黑洞可以通過一種被稱為“直接坍縮”的機制在未形成恒星的暗物質暈中產生。該工作指出，直接坍縮過程形成的黑洞，其電離輻射（少量高能X射線光子除外）被周圍的物質大量吸收，但這些被吸收的能量最終將以較低能量的光子形式逃逸，經紅移到今天成為近紅外背景輻射的一部分。
【NIRB 宇宙近紅外背景輻射的超出可能來源于宇宙中的第一代黑洞】近年來，觀測到的近紅外背景的漲落功率譜與理論預言相比有明顯的超出，如何解釋這一超出一直困擾著天文學家。此前，人們曾認為這些超出來自第一代恒星，但模型計算表明，第一代恒星和高紅移星系的貢獻比觀測值低一到二個數量級。第一代黑洞模型可以給出與觀測相符的近紅外背景漲落功率譜，同時該工作還自然地預言近紅外背景輻射應該與宇宙X射線背景輻射相關。最近Cappelluti等人確實觀測到了近紅外輻射與X-射線背景之間相關，證實了這一理論預言。（中科院國家天文臺）