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科學家發現宇宙黎明時期“黑洞星”

2026年08月13日08:47 | 來源:科技日報222
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  據最新一期《自然》雜志報道,美國麻省理工學院、奧地利科學技術研究院等機構研究人員利用詹姆斯·韋布空間望遠鏡(JWST),在宇宙誕生后約6.6億年的宇宙黎明時期發現了迄今已知最早的“黑洞星”。這一由快速成長黑洞及致密氣體構成的奇特天體,或有助於揭開神秘“小紅點”的真實身份,並為解釋早期宇宙超大質量黑洞的快速形成提供線索。

  超大質量黑洞通常潛伏在大質量星系中心,質量可達太陽的數百萬至數十億倍。然而,科學家一直難以解釋,為何在宇宙誕生后僅數億年,就已經出現了一些質量巨大的黑洞。

  此次發現的天體被命名為“MoM-BH*-1”。研究人員原本利用JWST尋找宇宙早期星系,卻在觀測數據中發現一個異常明亮、顏色偏紅的光點。它的尺度隻有太陽系大小,但能量輸出卻約為普通恆星產生的能量上限的1000億倍,遠超普通恆星核聚變所能達到的水平。

  與此同時,MoM-BH*-1的光譜還呈現出一種異常強烈的“巴耳末跳躍”,這種光譜特征通常與恆星大氣中的致密氣體有關。同時,其光譜中幾乎沒有金屬元素的明顯痕跡,主要表現為氫和氦的特征。

  研究人員模擬發現,極其致密的氫氣可形成類似“巨大恆星表面”的氣體包層,吸收特定波長的光,從而解釋其特殊光譜。

  但這仍無法解釋它驚人的亮度。進一步分析顯示,最符合觀測結果的情景是:MoM-BH*-1中心有一個約為太陽質量10萬倍的黑洞,周圍包裹著近似太陽系大小的致密氫氣。黑洞吸積物質釋放的能量為整個系統提供動力,外圍氣體則讓它看起來像一顆巨大的恆星——研究人員因此將其稱為“黑洞星”。

  “黑洞星”的發現還有助於解釋JWST近年來頻繁發現的神秘“小紅點”。這些緊湊、明亮且偏紅的天體在早期宇宙中似乎隨處可見,卻在今天的宇宙中消失殆盡。研究人員發現,如果將類似MoM-BH*-1的天體置於早期星系中,其整體光譜可能與“小紅點”高度相似。(記者張佳欣)

(責編:郝孟佳、孫競)

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