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韦布望远镜新发现:“黑洞星”现身极早期宇宙,或改写黑洞演化认知

   时间:2026-08-14 08:59:27 来源:快讯编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

在探索宇宙的征程中,韦布空间望远镜(JWST)又立下大功,它捕捉到的一个神秘天体,为天文学界带来了新的谜题与惊喜。这个天体呈现为宇宙中一个异常明亮的小红点,其独特特征让科学家们对它的身份充满好奇,经过深入研究,一个大胆的假设被提出——它或许是一颗前所未有的“黑洞星”。

故事要从一个名为“Mirage or Miracle”(“海市蜃楼还是奇迹”,简称MoM)的巡天项目说起。该项目的初衷是借助JWST寻找宇宙中距离最遥远、形成时间最早的星系,以解开“为何宇宙早期就出现众多明亮星系”这一谜题。在浏览JWST图像寻找目标时,一个与众不同的天体吸引了研究团队的注意。它是一个非常红且异常明亮的光点,与常见的天体特征大相径庭。

通常情况下,天文学家看到非常红的天体,会首先考虑其周围存在大量尘埃。但这个天体发出的光却有着特殊之处,它在大多数波长上都异常明亮,可一旦低于某个特定波长,光就会突然完全消失。这种光谱上的骤降被称为“巴耳末断裂”,它常见于活动星系核的光谱,在恒星形成活动突然减弱的星系以及夜空中明亮的织女星光谱中也能看到类似现象。而且,这个红点发出的光中,几乎检测不到“金属”元素(氢、氦以外的元素)的明显特征。

为了弄清楚这个神秘红点的身份,研究团队模拟了多种不同情景。他们发现,如果存在一层密度极高的氢气屏障,即便没有尘埃,也能让天体变得很红,这层氢气的密度要高到类似巨大恒星表面的程度。模拟结果表明,这个红点可能是一个被厚厚包裹的强大能量源,外围环绕着密度极高的氢气茧。这就可以解释为何会出现强烈的巴耳末断裂,以及光谱中几乎只有氢和氦而看不到其他元素。

随后,研究人员在“被氢气茧包裹的恒星状天体”模型中,加入了一个正在活跃吸积物质的黑洞,并不断调整黑洞质量等参数。通过将模拟得到的“黑洞星”亮度与JWST实际观测到的红点亮度对比,他们找到了与观测结果最吻合的模型。据此得出结论,这个神秘红点很可能是一颗“黑洞星”,其中心包含一个正在活跃吸积物质、质量约为太阳10万倍的超大质量黑洞。这个黑洞深埋在高度湍动的致密氢气茧之中,整个气体结构的尺度大约相当于整个太阳系,或许正处于快速高效增长的早期阶段。

研究团队将这个天体命名为MoM - BH* - 1,即“黑洞星1号”,暗示它可能只是这类天体中第一个被确认的成员。他们怀疑,JWST观测到的许多其他“小红点”或许也是类似的黑洞星,只是没有MoM - BH* - 1这么明亮。目前,“黑洞星”正成为解释“小红点”的有力候选方案之一,每个“小红点”的观测特征都能与“黑洞星嵌在普通早期星系之中”的解释相契合。而MoM - BH* - 1的特殊之处在于,它的亮度几乎完全盖过了周围宿主星系,天文学家捕捉到的基本就是纯粹来自黑洞星本身的光。这一发现,或许将为破解超大质量黑洞的起源和演化难题提供新的思路。

 
 
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