(图片来源:NASA/JPL-Caltech)
迄今为止发现的最遥远的“黑洞星”,存在于大爆炸后不到 6.6 亿年的宇宙中,为了解詹姆斯·韦伯太空望远镜早期宇宙图像中神秘“小红点”的起源提供了重要线索。
人们似乎一致认为,这些在 2022 年首次发现的奇异物体正在不断增加 超大质量黑洞 埋藏在巨大的气体云中,其光谱类似于冷的红色恒星,例如 红巨星。最近,天文学家发现其中一些物体被放置在 中心内 年轻的 星系 它的光已经传播了大约 120 亿年,或多或少有 10 亿年,才到达我们这里。考虑到它们的距离和亮度,黑洞恒星的光很难与周围星系的光分开,特别是当我们知道那里可能有一个对于黑洞恒星来说太微弱的星系时。 约翰·韦斯特 来解决。
然而,在 JWST 计划“幻影或奇迹”(MoM) 调查期间发现的一颗新发现的黑洞恒星,充当了某种缺失的环节。
“海市蜃楼或奇迹调查是专门针对被认为‘有风险’的来源而设计的,这意味着它们可能是惊人的发现,也可能只是闯入者,比如附近一些看起来像遥远星系的寒冷恒星,”奥地利科学技术研究所的乔里特·马蒂(Jorryt Matthee)和MoM调查的联合研究员在一份声明中表示。该调查特别关注那些看起来可能非常高的物体 红移 星系(红移约为 10 或更多,相当于至少存在于 131 亿年前)。
此次调查发现的黑洞星被命名为MoM-BH*-1,是迄今为止“裸”黑洞星的最佳例子,这意味着天文学家相当肯定它独立存在于太空中,而不是存在于新兴星系内。这意味着它的所有光都是通过吸积到 黑洞 在云的中心。尽管由于气体云的遮挡,我们看不到这种吸积,但这种光从内部为周围的云提供能量,使其发光,就像气体云内部产生的能量一样。 太阳 导致其外层辐射。
夏威夷大学的罗汉·奈杜 (Rohan Naidu) 在声明中表示:“我们检测到的光谱是早期形成黑洞中存在气体斗篷的最佳证据。”他是发现 MoM-BH*-1 团队的领导者,也是 MoM 调查的联合负责人。
有趣的是,MoM-BH*-1 在太空中靠近一个处于相同红移的年轻星系,估计这颗黑洞恒星还需要 1 亿年才能与星系碰撞并合并。 Naidu 和 Matthee 的团队对星系与 MoM-BH*-1 合并后的光谱进行了建模,发现它看起来非常像已知存在于星系中的小红点。
马蒂说:“将黑洞星视为小红点黑洞成分的模板有助于澄清有关它们的许多不确定性。” “如果嵌入到类似的宿主星系中,像 MoM-BH*-1 这样的黑洞恒星很可能充当婴儿星系的中央引擎。 类星体”。
通过这种方式,MoM-BH*-1 为微弱星系中心包含小红点的物体是黑洞星提供了强有力的证据。 最近的观察 一些红移较低的小红点显示黑洞周围的气体云开始瓦解,暴露了黑洞以及气体吸积在其上所产生的X射线。这些黑洞似乎正在快速增长,并且这些活跃黑洞周围的环境变得非常明亮,形成了类星体。
奈杜说:“天文学家从来不缺乏想象力:自从发现类星体以来,就不乏理论来解释这些黑洞如何如此巨大地增长如此之快。” “早期宇宙一定发生过一些壮观的事情。现在有了JWST,我们可以直接观察这个时代,亲眼看看哪些场景实际发生了。”
了解超大质量黑洞的诞生以及它们是否早于围绕它们的星系是 JWST 发射前的主要科学目标之一。到目前为止,它在这方面取得了巨大成功。尽管小红点在四年前才被发现,但对它们和黑洞星的研究正在加速,现在几乎每周都会有新的发现。
“在过去的两到三年里,有近千篇关于小红点的论文和预印本,这是令人难以置信的激动人心的时刻,”马蒂说。 “这绝不是海市蜃楼,这很可能是一个宇宙奇迹。”
研究结果发表在 8 月 13 日的《自然》杂志上。








