在浩瀚无垠的宇宙深处，星系间的碰撞并非罕见现象，而近日，一项由美国耶鲁大学和丹麦哥本哈根大学联合完成的研究，在国际知名天文期刊《天体物理学报》上发表，引起了天文学界的广泛关注。研究团队利用詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST），发现了一个形态独特且可能隐藏着活跃超大质量黑洞的星系系统——“∞星系”。
∞星系距离地球约80亿光年，其独特的外形宛如一个无限符号，因此得名。这一发现是在JWST的COSMOS-Web巡天项目中偶然所得。研究团队通过JWST的近红外相机（NIRCAM）拍摄的多波段图像，清晰地展现了∞星系的双环结构。两个紧凑的红色核心，每个都被明亮的环状结构所环绕，就像是遥相呼应的“星之眼”，间距达3.3万光年。
这样的双环结构在天文学上虽非前所未见，但如此对称的形态却极为罕见。研究团队推测，∞星系可能由两个几乎正面相撞的星系构成，在撞击过程中，冲击波将盘面恒星推成了向外扩展的环，并触发了新的恒星形成。两个核心分别是两个由大量恒星组成的紧凑核球区，质量分别约为太阳质量的800亿倍和1800亿倍，它们在撞击中幸存下来，形成了对称的恒星环。
然而，∞星系的神秘之处远不止于此。研究团队在两个星环的相交处观测到了高电离度的发射线，以及一片极其明亮的电离氢气体云。这些气体聚集在两个星环之间，而非中间的核球区域，其分布方向与两个核心连线几乎垂直。结合射电和X射线观测数据，团队认为在两个星环的交界处存在一个活跃的超大质量黑洞。令人惊讶的是，这个黑洞并不位于任何一个核球区域中，而是悬在两个环状结构之间。
对于这样一个不寻常的超大质量黑洞，研究团队提出了三种可能的解释：它可能是某个质量极小的第三星系的核心，但被黑洞的亮度掩盖；也可能是在星系或黑洞合并中被“踢”出原来的星系核，在星系间漂泊；还有一种更引人入胜的解释是，这个黑洞是在两个星系正面相撞时，由致密的气体云直接坍缩而成。如果这一假设成立，那么我们将首次直接观测到超大质量黑洞在星系碰撞中“原地生成”的过程。
这一发现不仅挑战了我们对黑洞形成和演化的传统认知，还可能对理解星系演化、黑洞与星系之间的关系产生深远影响。研究团队计划利用JWST的更多功能进行后续观测，以进一步确认这一神秘黑洞的真实身份和起源。
