天文学家探测到迄今为止最远的活跃超大质量黑洞

天文学家使用 NASA/ESA/CSA 詹姆斯·韦伯太空望远镜在 CEERS 1019 中发现了一个活跃的超大质量黑洞，这个星系在大爆炸后仅存在了 5.7 亿多年。

CEERS 1019 是韦伯宇宙演化早期发布科学 (CEERS) 调查的一部分发现的。

该星系之所以引人注目，不仅因为它存在的时间久远，而且还因为它的黑洞重量相对较小。

这个黑洞的质量约为 900 万太阳质量，远小于早期宇宙中也存在并被其他望远镜探测到的其他黑洞。

这些庞然大物的质量通常超过太阳的 10 亿倍——而且它们更容易被发现，因为它们更亮。

CEERS 1019 的黑洞与人马座 A*(位于我们银河系中心的430 万太阳质量的黑洞)更相似，但不像之前检测到的质量更大的庞然大物那么明亮。

尽管较小，但这个黑洞存在的时间太早了，以至于仍然很难解释它是如何在宇宙开始后这么快就形成的。

天文学家很早就知道，较小的黑洞一定已经存在于宇宙的早期，但直到韦伯开始观察，他们才能够做出明确的探测。

“用这台望远镜观察这个遥远的物体很像观察我们附近星系中黑洞的数据。有太多的谱线需要分析，”德克萨斯大学奥斯汀分校的天文学家丽贝卡·拉尔森博士说。

天文学家不仅可以弄清楚光谱中哪些发射来自黑洞，哪些发射来自其宿主星系，他们还可以查明黑洞正在吸收多少气体，并确定其星系的恒星形成率。

他们发现 CEERS 1019 正在吸收尽可能多的气体，同时也产生新的恒星。

他们通过图像来探究其中的原因。从视觉上看，CEERS 1019 显示为三个明亮的团块，而不是单个圆盘。

“我们不习惯在这么远的距离看到如此多的图像结构，”罗切斯特理工学院的天文学家 Jeyhan Kartaltepe 博士说。

“星系合并可能在一定程度上加剧了该星系黑洞的活动，这也可能导致恒星形成的增加。”

该团队还确定了大爆炸后 470 至 6.75 亿年存在的 11 个星系。

它们不仅极其遥远，而且检测到如此多的明亮星系这一事实也值得注意。

“韦伯返回的远程星系的大量详细光谱让我不知所措，”美国国家科学基金会 NOIRLab 的天文学家巴勃罗·阿拉巴尔·哈罗 (Pablo Arrabal Haro) 博士说。

“这些数据绝对令人难以置信。”

这些星系正在迅速形成恒星，但化学成分尚未像离家较近的星系那样丰富。

“韦伯是第一个发现其中一些星系的人，”德克萨斯大学奥斯汀分校的天文学家 Seiji Fujimoto 博士说。

“这个星系，以及我们未来可能发现的其他遥远星系，可能会改变我们对整个宇宙历史中恒星形成和星系演化的理解。”

该团队关于 CEERS 数据的论文发表在《天体物理学杂志快报》上。