天文学家在早期宇宙中发现了77个隐藏的怪物黑洞
红蓝类星体的艺术家想象图。图片来源：S. Munro
（神秘的地球uux.cn）据今日科学新闻（穆罕默德·图欣）：数十个此前看不见的类星体突然变得清晰，提供了迄今为止最清晰的星系演化剧烈过渡阶段证据。利用NASA的SPHEREx望远镜数据，天文学家识别出77个新的高度发红类星体，其中包括一些距大爆炸仅21亿年后的类星体。
几十年来，天文学家一直怀疑宇宙中一些最强大的黑洞隐藏在巨大的宇宙尘埃墙后。如今，这些隐藏的黑洞群体终于开始浮现。
在5月7日上传到arXiv的一项新研究中，研究人员揭示了77个高度红化类星体（HRQ）的发现——这些稀有的尘埃遮蔽天体由主动供给的超大质量黑洞驱动。这些发现使已知的HRQ数量翻倍多，迄今为止最有力的观测支持，支持这些天体代表星系演化中短暂但关键阶段的观点。
这些发现是通过NASA SPHEREx望远镜的红外观测和分光光度测量实现的，使科学家能够透过通常遮盖这些极端天体的厚重宇宙尘埃，从而观察传统光学巡天。
暴力星系中的隐藏黑洞
大多数大质量星系的中心都存在超大质量黑洞。当这些黑洞积极吞噬周围物质时，它们可以作为类星体闪耀——宇宙中最明亮的天体之一。
但并非所有类星体都容易被发现。
有些类星体被厚重的尘埃包裹，使其在光学波段下微弱或几乎看不见。根据星系演化的主要理论，这些被遮挡的类星体是在湍流星系合并过程中出现的。当星系碰撞时，大量气体向内涌入，触发强烈的恒星形成，同时滋养中心黑洞。
同样的尘埃还能捕获辐射，并放大由黑洞驱动的强风。科学家认为，这会产生一个极端的反馈阶段，能够重塑宿主星系本身。
尽管它们很重要，但高度发红的类星体仍然令人沮丧地难以研究。它们的微弱外观和在天空中的散布意味着天文学家此前必须通过耗时的红外观测逐一定位它们。
在此之前，只有大约50个HRQ被确认。
SPHEREx揭示了更大的人群
由智利天体物理及相关技术卓越中心的Matthew Stepney领导的新研究，大幅扩大了这一数字。
利用SPHEREx数据，团队识别出77个新的尘埃遮蔽类星体，年代介于宇宙16亿至43亿年之间。
这些发现中，有史以来最早发现的七个红移超过3的重红类星体，这意味着它们存在于宇宙大爆炸后的前21亿年内。
这种早期出现表明，这些隐藏的黑洞在星系生长中可能比以往所理解的更为重要。
为了更好地理解这些新发现的天体，研究人员将它们与另外两个已知的星系类星系和类星体进行了比较。
其中一组是热尘埃遮蔽星系，常被称为热DOGs，是已知埋藏最深的宇宙天体之一。它们的光线以厚厚的热尘埃为主。
另一类则是“蓝色类星体”，即更为熟悉且未被遮蔽的类星体，其尘埃大多已被吹散。
这些高度发红的类星体似乎处于这两个极端之间的中间阶段——但数据揭示了一些意想不到的事情。
《Missing Dust》暗示着剧烈的转变
尽管新发现的类星体被严重遮蔽，研究人员发现它们实际上含有的热尘埃量出人意料地少，甚至低于未被遮挡的蓝色类星体。
在校正尘埃消光后，HRQs也被证明是有史以来最明亮的类星体之一。
这一组合引起了研究人员的注意。
通常，天文学家预期高亮度类星体会从周围尘埃结构中发出强烈的红外辐射。相反，这些天体在红外波段表现异常微弱。
研究人员认为，这种错配可能揭示了被捕获在短暂“爆发”阶段的类星体——这是快速进食黑洞反馈开始猛烈清除环绕银河核心的尘埃茧的时期。
在论文中，团队解释说，尘埃储量枯竭和极高亮度的结合支持了HRQs代表一个阶段，即遮蔽物质主动从星系中心区域被排出的阶段。
如果这些发现属实，将直接提供观测证据，表明深埋黑洞与完全可见类星体之间存在长期理论的过渡阶段。
奇异的紫外线又添一谜团
研究人员还发现了另一个令人惊讶的信号。
大约四分之三的新发现类星体显示出意想不到的紫外线（UV）过量。
这种紫外线辐射可能来自类星体光在周围尘埃云边缘散射。然而，团队表示，宿主星系内部强烈的恒星形成也可能对信号有所贡献——在某些情况下甚至可能主导信号。
这一发现表明，这些星系可能仍在经历大规模的恒星形成爆发，而其中心黑洞仍在迅速增长。
黑洞活动与恒星形成的重叠被认为是星系演化模型的关键部分。
为什么这很重要
天文学家长期以来一直相信，宇宙中最大的黑洞在以完全可见的类星体形式出现之前，经历了隐藏的尘埃覆盖的生长阶段。但直到现在，证据仍受限于已知的少数实例。
77个新的高度红化类星体的发现极大地改变了这一局面。
通过揭示更大样本——包括宇宙最早时期的一些样本——研究人员可以开始检验黑洞的生长过程、星系合并如何触发其演化，以及强大的反馈如何在宇宙时间中重塑星系。
该研究还展示了像SPHEREx这样的红外巡天技术揭示传统望远镜无法看到天体的强大能力。
研究详情
Matthew Stepney等人，《隐藏的怪兽与SPHEREx I：宇宙正午重红类星体的金矿》，arXiv（2026年）。DOI：10.48550/arxiv.2605.06791
