天文學家利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡發現了存在於所謂的宇宙時間尺度中的飢餓的超大質量黑洞。 “宇宙正午”，發生在大爆炸後約 40 億年。這一發現可能揭示超大質量黑洞如何成長為太陽大小數百萬或數十億倍的謎團。
這個黑洞是一組物體的一部分。 詹姆斯·韋伯太空望遠鏡 （JWST）是在早期宇宙中發現的，稱為“小紅點這個神秘的光點直到最近才被發現，這要歸功於價值 100 億美元的太空望遠鏡的紅外眼。然而，由於質量相當於太陽的1億倍，因此這個黑洞確實沒有什麼“小”之處，發現它的團隊將其命名為“BiRD”，即大紅點的縮寫。
BiRD 被發現於先前已知區域周圍的天空區域。 類星體 稱為 J1030+0524 (J1030)。它正在餵食。 超大質量黑洞 這片天空區域距地球約 125 億光年，天文學家對其進行了深入研究。其中包括來自國家天體物理研究所 (INAF) 的團隊。然而，在仔細分析 JWST 近紅外相機 (NIRCam) 儀器獲得的圖像和光譜時，研究小組發現了一個不尋常的光源。以前 X 射線和數據未揭示的紅外亮點。
“從校準圖像開始。該地區出現的源目錄已經開發出來。在那裡我們觀察到了 BiRD：明亮的點狀物體。它不是一顆恆星，也沒有出現在現有的 X 射線和射電目錄中，”團隊負責人兼 INAF 研究員 Federica Loiacono 在一份翻譯自意大利語的聲明中說道。 “我分析了它的光譜。它告訴我們該物體的化學成分和一些物理特性。”
由於各種因素，這是可能的。吸收和發射特定頻率和特性的光。這意味著元素會在光或光譜的波長上留下“指紋”。
“我們發現了明顯的氫跡象。具體來說，這些線被稱為帕斯鏈伽馬射線。這是一種熒光信號，揭示了電離氫的存在。氦氣在吸附中也是可見的，”洛科諾說。這些細節使我們能夠估計到 BiRD 的距離，發現與小紅點相比，它離我們相對較近。我們今天所知道的大部分內容此外，從這個源的光譜分析我們可以估計中心黑洞的質量約為太陽的一億倍。 ”
小紅點 它是一個非常緊湊的物體，具有奇怪的光譜特徵。圍繞這些物體有許多可能的理論。包括最近的建議，它們可能是一種稱為“黑洞星”的新型天體。一種廣泛流傳的理論是，這些微小的紅點正在進入超大質量黑洞並不斷擴大。這個想法的問題在於，周圍地區的飢餓黑洞應該在電磁波譜的 X 射線區域強烈發射。但對於小紅點或 BiRD 來說，情況似乎並非如此。
一種可能的解釋是，這個微小的紅點是一個更大黑洞的“種子”，超大質量黑洞就是從這個黑洞中生長出來的。仍然籠罩在厚厚的氣體和塵埃外殼中。它是一種吸收高能 X 射線同時允許低能紅外光通過的覆蓋物。
甚至被稱為 BiRD 的小紅點也是一個奇怪的例子。
在BiRD之前，只有一個小紅點。另外兩個點具有相同的光譜特性。包括僅在同一宇宙距離處已知的氦線和帕邢伽馬射線。 “當將 BiRD 的光譜特性與其他兩者進行比較時，我們發現有很多相似之處，例如線寬、光吸收、黑洞質量和氣體密度都有很多相似之處。這使我們得出結論，BiRD 與小紅點屬於同一家族。”
除了發現 BiRD 之外，這項研究還可能改變科學家對微小紅點的看法。超大質量黑洞的生長和演化 此前人們認為，隨著宇宙在 110 億年前左右旋轉，這些物體將開始消失。然而，該團隊現在已經進行了計算來估計微小紅點的豐度。在宇宙正午時間裡，發現這個宇宙紀元里還有很多他們。
“現在的挑戰是將研究範圍擴大到更多附近的 LRD。我們可以比遙遠的地方更詳細地研究這些 LRD，從而繪製出更完整的圖景，”Loiacono 總結道。 “JWST 開闢了河外天體物理學的新領域。它揭示了我們甚至懷疑不存在的物體。而我們才剛剛開始這次冒險。”
該團隊的研究成果於週四（10 月 30 日）發表在期刊上 天文學和天體物理學
