國際天文學(xué)界近日迎來一項(xiàng)突破性發(fā)現(xiàn):利用詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡,科學(xué)家在距離地球極為遙遠(yuǎn)的星系中捕捉到超大質(zhì)量黑洞活躍生長的證據(jù)。這一發(fā)現(xiàn)將改寫人類對(duì)早期宇宙中星系與黑洞演化關(guān)系的認(rèn)知,相關(guān)研究已發(fā)表于權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然-通訊》。
研究團(tuán)隊(duì)通過韋布望遠(yuǎn)鏡的近紅外光譜儀,成功解析了來自編號(hào)為CANUCS-LRD-z8.6星系的微弱光線。光譜分析顯示,該星系核心區(qū)域存在一個(gè)正處于快速吸積階段的黑洞,其質(zhì)量增長速度遠(yuǎn)超現(xiàn)有理論模型的預(yù)測。更令人驚訝的是,這個(gè)星系本身尚處于演化早期階段——星系結(jié)構(gòu)異常致密,且尚未形成大量重元素,這些特征均符合宇宙誕生后約5.7億年的年輕星系標(biāo)準(zhǔn)。
光譜數(shù)據(jù)揭示了多重關(guān)鍵證據(jù):星系內(nèi)部氣體被高能輻射強(qiáng)烈電離,同時(shí)呈現(xiàn)出圍繞中心源高速旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)特征。這些現(xiàn)象與超大質(zhì)量黑洞吸積物質(zhì)時(shí)的典型表現(xiàn)高度吻合。特別值得注意的是,該黑洞質(zhì)量與其宿主星系的質(zhì)量比顯著偏離常規(guī)認(rèn)知——在星系規(guī)模尚小的情況下,黑洞已達(dá)到異常龐大的體量。
傳統(tǒng)天文學(xué)理論認(rèn)為,超大質(zhì)量黑洞的質(zhì)量與其宿主星系存在緊密關(guān)聯(lián),星系規(guī)模越大,其中心黑洞質(zhì)量也相應(yīng)增加。然而此次觀測結(jié)果對(duì)這一觀點(diǎn)構(gòu)成挑戰(zhàn)。研究團(tuán)隊(duì)指出,在宇宙早期階段,黑洞可能獨(dú)立于宿主星系開始加速增長,即使在相對(duì)微小的星系中也能形成超大質(zhì)量黑洞。這種演化模式為理解星系與黑洞的共生關(guān)系提供了全新視角。
該發(fā)現(xiàn)得益于韋布望遠(yuǎn)鏡卓越的觀測能力。其近紅外光譜儀能夠穿透宇宙塵埃,捕捉到傳統(tǒng)望遠(yuǎn)鏡無法探測的微弱光線,使科學(xué)家得以直接觀測到宇宙誕生初期的極端天體現(xiàn)象。這項(xiàng)突破不僅拓展了人類對(duì)黑洞形成機(jī)制的認(rèn)識(shí),也為研究星系演化早期階段提供了珍貴樣本。











