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韦布望远镜观测远古幼红点星系

，证实黑洞早于星系诞生

，浙江游戏厅

IT之家 5 月 31 日新闻

，詹姆斯?韦布空间望远镜观测到一类被称作“幼红点”的远古星系

，这或许终于能解答一个谜题：黑洞和它地点的星系

，到底谁先诞生？钻研了局出乎科学家的意料

，也彻底颠覆了人类对黑洞演化机造的传统认知
。

美国国度航空航天局詹姆斯 · 韦布空间望远镜的近红表相机拍摄的一张图像展示了幼红点阿贝尔 2744-QSO1

，它被星系团阿贝尔 2744（潘多拉星团）放大并形成了三重影像

“幼红点”最早于 2022 年由韦布望远镜发现
。天文学家随即意识到

，这是一种前所未见的全新天体

，或许是一类人类从未观测到的星系
。随着钻研深刻

，这类天体的神秘色彩愈发浓密：它们在宇宙早期十吩煺遍

，但在宇宙大爆炸发生约 15 亿年后

，便逐步偃旗息鼓
。而“幼红点”也并非韦布望远镜带给科学界的唯一宇宙谜题
。

这台造价高达 100 亿美元（IT之家注：现汇率约合 678.67 亿元人民币）的空间望远镜

，还发现了大量超大质量黑洞
。在宇宙诞生尚不及 10 亿年时

，这些黑洞的质量就已达到太阳的数百万甚至数十亿倍
。这一景象令学界难以诠释：依照以往理论

，黑洞要通过吞噬物质、不休归并成长为超大质量黑洞

，所需功夫远不止 10 亿年
。

这次针对“幼红点”的全新钻研提出了一种新概想：早期的超大质量黑洞或许并非由大质量恒星演化数百万年后坍缩形成的恒星级黑洞逐步壮大而来

，而是直接诞生的
。这也意味着

，这类远古超大质量黑洞无需不休吞噬宿主星系中的大量气体与尘埃来增长体量
。由此能够揣度

，黑洞的形成功夫早于最终包裹它的星系
。

英国剑桥大学的钻研团队成员罗伯托?迈奥利诺在一份申明中暗示：“这是一项重大发现
。它颠覆了传统理论

，让我们必须重新审视黑洞的形成与演化模型
。”该团队的有关钻研成就已于 5 月 27 日颁发在《天然》期刊与《皇家天文学会月报》上
。

借助爱因斯坦理论

，“幼红点”揭开黑洞出身之谜

为得出结论

，科学家重点钻研了编号为阿贝尔 2744 类星体 1（QSO1）的“幼红点”
。该天体存在于宇宙大爆炸后仅 7 亿年的时期

，这个远古星系直径仅有 1300 光年

，它发出的光线历经 130 多亿年

，才到达地球
。

得益于引力透镜效应

，QSO1 比其他“幼红点”更便于观测钻研
。

引力透镜效应由爱因斯坦在 1915 年率先提出：当一个大质量天体位于地球与更遥远的布景天体之间时

，就会产生这一景象
。光线路过这个充任“透镜”的大质量天体时

，会因时空扭曲发生偏折；光线越靠近该天体

，偏折水平就越大
。布景天体的光线会以分歧时长到达地面望远镜

，同时天体影像也会被放大
。

QSO1 刚好被星系团阿贝尔 2744（别名潘多拉星系团）产生的引力透镜效应放大
。

美国国度航空航天局詹姆斯 · 韦布空间望远镜的近红表相机拍摄的图像细节展示了“幼红点”阿贝尔 2744-QSO

钻研人员最初揣摩

，QSO1 性质是一个质量达太阳 4000 万倍的超大质量黑洞

，表围包裹着氢、氦气体云
。但其时

，科学界始终无法精准测定这个黑洞的真内容量
。

同为剑桥大学的团队成员弗朗切斯科?德欧杰尼奥诠释路：“在此之前

，人类对早期宇宙黑洞的质量测算满是间接推算

，凭据的是邻近宇宙中黑洞的现有法规
。我们无法确定

，这些法规是否同样合用于遥远的早期宇宙
。”

钻研团队提出猜测：若是 QSO1 中心黑洞的质量与最初测算了局一致

，那么黑洞的引力必然会影响周围气体的活动轨迹
。为此

，团队利用韦布望远镜的近红表光谱仪

，追踪气体的活动状态
。观测发现

，这些气体萦绕中心点运行

，活动法规和太阳系行星绕太阳公转千篇一律

，这就是开普勒活动
。

团队结合掌管人、剑桥大学的伊格纳斯?尤奥德扎巴利斯暗示：“这一景象足以证明

，QSO1 的绝大部门质量都集中在中心黑洞上
。若是天体以恒星为主、质量散布相对分散

，表围气体就不会出现出如此尺度的开普勒旋转特点
。”

借助这一发现

，团队初次实现了对 QSO1 中心黑洞质量的直接测算
。

迈奥利诺评价：“这是一项极具突破性的成就
。人类初次直接测出宇宙诞生 10 亿年内黑洞的质量

，且实测了局与此前间接推算的数据相吻合
。”

测算了局显示

，该超大质量黑洞的质量相当于 5000 万个太阳

，其质量占整个“幼红点”天体总质量的 66%
。这一比例

，比邻近宇宙中黑洞与宿主星系的质量比值逾越数千倍
。

这一数据也印证：该黑洞不成能由恒星坍缩形成

，也并非依附不休吞噬周边星系物质慢慢壮大
。它自诞生起就是巨型黑洞

，而后星系物质才逐步在其周围荟萃、慢慢演化成型
。

目前

，QSO1 中心黑洞仍存有诸多未解之谜

，其具体形成机造更是主题疑点
。钻研团队揣摩

，它可能由一团巨型气体尘埃云坍缩形成的“重黑洞种子”演化而来；也有可能是在宇宙大爆炸的最劈头段

，通过某种人类尚未通达的过程直接诞生
。

钻研团队根基能够确定

，在早期宇宙的“幼红点”族群中

，像 QSO1 这样的天体并非个例
。目前

，科学家在观测其他“幼红点”

，验证它们是否也都占有巨型黑洞

，且星系正处于萦绕黑洞逐步形成的阶段
。