由早稻田大學和東北大學研究人員領導的國際天文學家小組在早期宇宙中發現了一個不尋常的類星體。它包含以其尺寸而聞名的增長最快的超大質量黑洞之一。來自斯巴魯望遠鏡的數據顯示出令人驚訝的混合特徵。類星體以異常高的速度吸入物質。同時，它會發出強烈的X射線並發射強大的無線電射流。一些現有的理論表明這些特徵不應共存。這使得該物品成為稀有且具有啟示性的物品。這項調查提供了關於超大質量黑洞在宇宙早期如何如此迅速增長的新見解。
超大質量黑洞，其質量為太陽的數百萬至數十億倍。生活在大多數星系的中心。它們通過吸入周圍的氣體而增大尺寸。當這種材料向內螺旋時，它會形成一個旋轉的吸積盤，並可以為稱為日冕的過熱等離子體的緻密區域提供動力。 （X 射線的主要來源。）在某些情況下，該系統還會產生以無線電波長發光的窄射流。當黑洞活躍地進食並發出非常明亮的光時，它們被稱為類星體。一個尚未解答的關鍵問題仍然存在：為什麼這些巨星在宇宙歷史的早期就變得如此巨大？
克服黑洞生長的極限
對於最初的快速增長，一種提出的解釋是超級愛丁頓激增。在標準條件下，下落物體發出的輻射被向外推。這限制了黑洞生長的速度。該理論最大值稱為愛丁頓極限。然而，一些極端環境可能會導致黑洞在短時間內超過這個極限。這導致質量快速增加。
為了確定這種類型的生長是否發生在早期宇宙中，研究人員使用了斯巴魯望遠鏡的近紅外光譜儀（MOIRCS）。通過跟踪類星體附近氣體的運動並分析 Mg II 發射線 (2800 Å)，他們估計了黑洞的質量。結果表明，一個超大質量黑洞存在於大約 120 億年前，其物質積累量約為愛丁頓極限的 13 倍。基於 X 射線測量。
超出預期的類星體
該物體的獨特之處在於它在不同波長的光下的行為。一些理論模型預測，在超愛丁頓生長過程中，累積流內部結構的變化可能會減少X射線發射並抑制噴流活動。但這個類星體在 X 射線中仍然很明亮，同時在無線電中也很響亮。這一發現表明，黑洞正在快速增長，同時保持著強大的日冕和噴流。這種不尋常的組合表明了當前模型尚未完全解釋的物理過程。
研究小組認為類星體可能在短暫的轉變過程中被觀測到。在氣體突然流入後這是可能的。在這種情況下，可用物質的快速增加賦予了黑洞超級愛丁頓地位。在系統逐漸衰變之前，發射 X 射線的日冕和射電射流在有限的時間內都保持高能。進入正常生長模式
如果這種解釋是正確的，那麼這個物體將是研究黑洞在早期宇宙中隨時間變化的增長的難得機會。這是解釋超大質量黑洞如何如此迅速形成的重要一步。
對星系演化的影響
強烈的無線電信號表明噴氣機有足夠的能量來影響環境。這種噴流可以加熱或擾亂宿主星系內的氣體。這會影響恆星的形成並塑造星系及其中心黑洞的演化。超級愛丁頓增長與噴氣驅動反饋之間的關係尚不清楚。這個類星體是測試新想法的寶貴參考點。
主要作者 Sakiko Obuchi（早稻田大學）說：
這一發現可能會讓我們更進一步了解超大質量黑洞是如何在早期宇宙中如此迅速地形成的。我們想要確定 X 射線和異常強烈的無線電波發射能提供什麼能量。調查數據中是否隱藏著類似的物體？
結果發表為 Obuchi 等人的“Discovery of Loud quasars with X-ray radioluminescent at z = 3.4: a possible transitional super-Eddington distance”， 天體物理學雜誌 2026 年 1 月 21 日
該研究得到了科學研究補助金（批准號：25K01043、23K13154、22H00157）、JST FOREST 項目（JPMJFR2466）和稻盛財團研究補助金的支持。
斯巴魯望遠鏡是日本國家天文台運營的大型光學紅外天文台。國立自然科學研究所 得到文部科學省推進大規模科學事業的支持。該團隊承認並尊重文化意義。這些觀察的基礎是夏威夷莫納克亞山的歷史和自然。
