科学家发现宇宙黎明时期“黑洞星”
据最新一期《自然》杂志报道,美国麻省理工学院、奥地利科学技术研究院等机构研究人员利用詹姆斯·韦布空间望远镜(JWST),在宇宙诞生后约6.6亿年的宇宙黎明时期发现了迄今已知最早的“黑洞星”。这一由快速成长黑洞及致密气体构成的奇特天体,或有助于揭开神秘“小红点”的真实身份,并为解释早期宇宙超大质量黑洞的快速形成提供线索。

超大质量黑洞通常潜伏在大质量星系中心,质量可达太阳的数百万至数十亿倍。然而,科学家一直难以解释,为何在宇宙诞生后仅数亿年,就已经出现了一些质量巨大的黑洞。
此次发现的天体被命名为“MoM-BH*-1”。研究人员原本利用JWST寻找宇宙早期星系,却在观测数据中发现一个异常明亮、颜色偏红的光点。它的尺度只有太阳系大小,但能量输出却约为普通恒星产生的能量上限的1000亿倍,远超普通恒星核聚变所能达到的水平。

与此同时,MoM-BH*-1的光谱还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。随后模拟发现,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。
但这仍无法解释它惊人的亮度。进一步分析显示,最符合观测结果的情景是:MoM-BH*-1中心有一个约为太阳质量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,外围气体则让它看起来像一颗巨大的恒星——研究人员因此将其称为“黑洞星”。

“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,却在今天的宇宙中消失殆尽。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。此外,这些观测结果也为揭开超大质量黑洞起源与演化之谜提供了新线索。










