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宇宙黎明新发现:“黑洞星”现身 或为超大质量黑洞形成提供关键线索

   时间:2026-08-13 10:56:04 来源:快讯编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

在探索宇宙起源的征程中,科学家们借助詹姆斯·韦布空间望远镜(JWST)取得了一项重大突破——发现了宇宙诞生后约6.6亿年时期的“黑洞星”。这一奇特天体由快速成长的黑洞和致密气体构成,有望为解开早期宇宙超大质量黑洞快速形成之谜提供关键线索。

超大质量黑洞通常隐匿于大质量星系的中心,其质量可达太阳的数百万至数十亿倍。然而,科学家们一直困惑于一个现象:在宇宙诞生仅数亿年后,为何就已经存在质量如此巨大的黑洞?此次发现的“黑洞星”或许能为这一难题提供答案。

这个被命名为“MoM - BH*-1”的天体,最初是研究人员利用JWST寻找宇宙早期星系时,在观测数据中意外发现的。它呈现为一个异常明亮、颜色偏红的光点,尺度仅与太阳系相当,但能量输出却极为惊人,约为普通恒星产生能量上限的1000亿倍,远远超出了普通恒星核聚变所能达到的水平。通过JWST的视角观察,MoM - BH*-1在图像中以“小红点”的形式清晰可见,这种小红点在JWST拍摄的图像中较为常见,平均每张图像中都能发现一个,且每个小红点都可能由一颗黑洞星提供能量。图像是RGB彩色合成图像,其中肉眼不可见的红外波长被映射到红色(4.4微米,NIRCam/F444W)、绿色(2.7微米,NIRCam/F277W)和蓝色(1.5微米,NIRCam/F150W)波段。

对MoM - BH*-1的光谱分析显示,它呈现出一种异常强烈的“巴耳末跳跃”,这种光谱特征通常与恒星大气中的致密气体有关。同时,其光谱中几乎没有金属元素的明显痕迹,主要表现为氢和氦的特征。研究人员起初推测其异常红色可能与周围尘埃有关,但模拟发现仅靠尘埃无法解释其全部特征。进一步模拟表明,极其致密的氢气可形成类似“巨大恒星表面”的气体包层,吸收特定波长的光,从而解释其特殊光谱。

然而,这仍无法解释它惊人的亮度。经过深入分析,最符合观测结果的情景是:MoM - BH*-1中心有一个质量约为太阳10万倍的黑洞,周围包裹着近似太阳系大小的致密氢气。黑洞吸积物质释放的能量为整个系统提供动力,外围气体则使其看起来像一颗巨大的恒星,因此研究人员将其称为“黑洞星”。

与太阳这类由核聚变驱动的致密气体球不同,黑洞通常通过类似薄饼状的吸积盘吞噬物质而不断增长。而黑洞星代表了一种新型天体——被致密气体包裹的黑洞,它们能够像恒星一样辐射。这层致密的气体包层赋予了黑洞类似恒星的特征,黑洞星的体积比太阳大10万倍以上(约1000天文单位对比约0.01天文单位),但其尺度与黑洞吸积盘相似。

“黑洞星”的发现还有助于解释JWST近年来频繁发现的神秘“小红点”。这些紧凑、明亮且偏红的天体在早期宇宙中似乎随处可见,却在今天的宇宙中难觅踪迹。研究人员发现,如果将类似MoM - BH*-1的天体置于早期星系中,其整体光谱可能与“小红点”高度相似。这一发现为揭开超大质量黑洞起源与演化之谜提供了新的线索。

 
 
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