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近期,英国科学家爱首次对早期宇宙中一个黑洞的质量进行了直接测定,该黑洞藏身于长期

近期,英国科学家爱首次对早期宇宙中一个黑洞的质量进行了直接测定,该黑洞藏身于长期以来备受关注的神秘天体“小红点”中。这一“小红点”所在的宿主星系形成于宇宙诞生仅7亿年之后。研究显示,部分黑洞或许在其宿主星系的恒星尚未诞生前便已开始形成与增长,这为探索黑洞演化的最初阶段提供了重要线索。
自詹姆斯·韦布太空望远镜投入使用以来,天文学家在早期宇宙的观测图像中发现了一类特殊天体:它们体积较小,亮度却十分稳定,光谱呈现异常红色。最初,学界提出两种解释:这些“小红点”可能是恒星正在剧烈形成的年轻星系,也可能是已成长为庞然大物的超大质量黑洞。然而,两者均存在矛盾——若为恒星形成区,其光谱特征和能量分布与现有模型不完全一致;若为成熟黑洞,则缺乏活跃黑洞通常具备的喷流与高能辐射。因此,天文学家对韦布望远镜早期观测中发现的这批“小红点”的真实性质仍存争议。
此前有观点认为“小红点”是超大质量黑洞,但其质量可能被高估。此次研究团队分析了由韦布望远镜探测到的天体Abell 2744-QSO1,该天体同样被归类为含有黑洞的“小红点”。通过观测黑洞周围气体在不同距离处的旋转速度,研究人员获得了引力加速度信息,进而估算出该黑洞质量约为太阳质量的5000万倍。然而,其宿主星系的恒星质量却不到黑洞质量的一半,说明该黑洞尚处于形成早期,其诞生时间可能早于宿主星系。
这是对宇宙极早期黑洞质量的首批直接测量之一。研究团队表示,未来仍需进一步完善相关模型与分析方法。
韦布太空望远镜及未来更先进的空间望远镜,将持续对宇宙深处的神秘“小红点”展开观测。今年1月,《自然》杂志曾刊发一项研究指出,“小红点”的光谱特征恰好符合一种理论预测:当光子穿过环绕黑洞旋转的致密气体云时,会与云中电子反复碰撞和散射,经过多次散射后,高能光子能量降低、波长被拉长,最终在观测中呈现为红色。