有史以来最古老的黑洞比我们的太阳大3亿倍

CAPERS-LRD-z9的艺术家表现，最早确认的黑洞所在地。据信，其中心的超大质量黑洞被厚厚的气体云包围，使星系呈现出独特的红色。图片来源：Erik Zumalt/德克萨斯大学奥斯汀分校

（蜘蛛网eeook.com）据《大众科学》（安德鲁·保罗）：天文学家已经确定了有史以来最遥远、最早的黑洞。这个超大质量黑洞位于CAPERS-LRD-z9星系，可能形成于133亿年前，距离大爆炸仅5亿年。但詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）最近的发现意味着我们可以在所谓的小红点（LRD）内部发现许多类似的黑洞。

大约三年前，专家们开始发现小红点。2022年12月，JWST收集的数据表明，这些来自宇宙黎明时创造的极其遥远的古老构造的无数、前所未有的光点。进一步的分析表明，这些LRD中约有70%显示出气体以每小时200万英里的速度旋转的证据，这是超大质量黑洞周围吸积盘的固体指标。在许多情况下，类似的吸积黑洞是活动星系核的迹象，但天文学家需要更仔细地检查这些证据。

经过多年的后续研究，由德克萨斯大学奥斯汀分校宇宙前沿中心领导的一个国际研究小组表示，他们现在可以确认CAPERS-LRD-z9包含有史以来探测到的最古老的超大质量黑洞。

宇宙前沿中心研究员兼研究主要作者安东尼·泰勒在一份声明中说：“在寻找黑洞时，这几乎是你能追溯到的最远的时间。我们真的在突破当前技术可以探测到的极限。”。

8月6日发表在《天体物理学杂志》上的证据来自JWST的CANDELS区域棱镜再电离时代调查（CAPERS）项目。在所有技术阵列中，CAPERS使望远镜能够观测到目前可能的太空最外边缘。为了确定CAPERS-LRD-z9的真实身份，专家们对其光发射进行了光谱分析，以寻找快速移动的气体。当它落入黑洞时，远离地球的气体被拉伸成更红的波长，而朝向地球的气体则被压缩成蓝色波。

泰勒说：“没有多少其他东西能创造出这种特征。而这个星系有这种特征。”。“我们在其他星系中看到了这些云。当我们将这个物体与其他来源进行比较时，它是一个死气沉沉的星云。”

进一步的检查显示，虽然小红点在这个距离上可能看起来“很小”，但这个名字有点误导。CAPERS-LRD-z9中心的黑洞被认为比太阳大3亿倍，质量相当于其星系恒星的一半。这使得它即使与其他超大质量黑洞相比，也特别超大质量。

它的大小对天文学家来说尤其引人注目。虽然较新的黑洞有大量的物质可供吞噬，但理论上，对于出生在宇宙前5亿年内的黑洞来说，情况并非如此。

宇宙前沿中心主任兼研究合著者史蒂文·芬克尔斯坦说：“这增加了越来越多的证据，表明早期黑洞的增长速度比我们想象的要快得多。或者它们开始时的质量比我们的模型预测的要大得多。”。

展望未来，该团队希望从JWST编译更高分辨率的观测结果。

芬克尔斯坦解释说：“小红点的发现是JWST早期数据的一个重大惊喜，因为它们看起来与哈勃太空望远镜看到的星系完全不同。”。“现在，我们正在弄清楚它们是什么样子的，以及它们是如何形成的。”