天文学家发现了迄今为止最遥远的黑洞。这一新发现的超大质量黑洞位于一个名为CAPERS-LRD-z9的“小红点”星系中心,被观测到的时间距宇宙大爆炸仅5亿年。根据美国德克萨斯大学奥斯汀分校博士后安东尼·泰勒(Anthony Taylor)的介绍:“在寻找黑洞时,这几乎是当前技术所能探测到的最远距离。”他补充说,“我们正不断突破现有技术的极限。”
研究团队利用NASA/ESA/CSA詹姆斯·韦布空间望远镜,参与了CAPERS(CANDELS区棱镜重电离时期巡天)项目的数据分析。最初,CAPERS-LRD-z9仅在图像中显示为一个小斑点,但进一步分析表明它属于一类全新的星系类型——‘小红点’星系。
德克萨斯大学奥斯汀分校的斯蒂文·芬克尔斯坦(Steven Finkelstein)表示:“‘小红点’星系的发现是韦布早期数据带来的重大惊喜,因为它们与哈勃空间望远镜观测到的星系完全不同。我们正在努力解密这些星系的成因和特征。”
CAPERS-LRD-z9的发现进一步证明,超大质量黑洞可能就是‘小红点’星系非比寻常高亮度的来源。通常星系的高亮度意味着大量恒星存在,但‘小红点’星系处于恒星数量本应很少的早期宇宙时期。
该星系的红色特征也引发学者关注。研究推测,红色可能源于包裹黑洞的厚重气体云,使其光线在穿越时向更红的波长偏移。泰勒博士指出,“我们在其它星系也见过类似气云,这个天体与那些极为相似。”
据估算,CAPERS-LRD-z9中心黑洞质量高达3亿个太阳质量,几乎相当于该星系全部恒星质量的一半,在超大质量黑洞中也属极大值。
如此巨大的黑洞在宇宙早期出现,为科学家研究这些天体的形成与增长提供了宝贵机遇。芬克尔斯坦博士称:“这进一步表明早期黑洞的增长速度远超我们原先的设想,或者它们诞生时本身就比现有模型预测的质量更大。”
该成果已发表于《天体物理学杂志》。