JWST发现了一个距离地球100亿光年的休眠黑洞
詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）通过前景星系团（白色光源）观察到高度失真的红色星系MRG-M0138图像。通过引力透镜现象，同一背景星系被放大四次，白色方块显示出放大率最高的图像，这是纽曼及其同事使用JWST上的近红外空间积分场光谱仪研究的。 图片来源：NASA / JWST
（神秘的地球uux.cn）据《大众科学》（安德鲁·保罗）：任何不幸靠近黑洞的生物，都不可避免地会被这巨大物体无法逃脱的引力所俘获。但这并不意味着黑洞会不断吞噬它的下一顿宇宙大餐。在很多情况下，会有那么一刻，周围根本没有任何东西可以消费。虽然这些休眠黑洞不会消失，但天文学家很难探测和观测它们。
但这并未阻止研究人员成功发现了迄今为止最遥远的样本。距离地球超过100亿光年的MRG-M0138星系内的休眠黑洞距离是之前纪录保持者的15倍。正如天文学家在6月4日发表在《科学》杂志上的一项研究中解释的那样，这个遥远的主题如今为专家提供了前所未有的宇宙早期区域之一的观察。
为了实现这一非凡成就，研究人员利用了詹姆斯·韦伯太空望远镜以及一种称为恒星动力学的技术，该技术利用恒星在看不见的黑洞周围的运动来评估其质量。这种方法此前曾帮助识别星系内类似的宇宙天体，包括我们的银河系，但从未在如此遥远的距离上。
在大多数情况下，天文学家无法定位到绕着如此遥远黑洞移动的恒星。然而，位于地球与MRG-M0138之间的星系通过一种称为引力透镜的动力学，使得原本不可能完成的任务成为可能。MRG-M0138恒星的入射光会被折射到中间星系周围，随后星系重新聚焦并使其外观放大了30倍于正常大小。这使天文学家能够追踪并计算休眠黑洞周围遥远恒星的动态。
JWST和引力透镜技术使由卡内基科学的安德鲁·纽曼领导的国际天文学家团队首次测量了早期宇宙休眠黑洞的质量。图片来源：Navid Marvi / 卡内基科学
“通过结合JWST数据与引力透镜效应，我们可以窥探黑洞的影响圈内部，那里的引力提升了恒星的速度，”研究合著者、卡内基科学天文学家安德鲁·纽曼在声明中说。“这是我们称重黑洞的最佳技术之一，因此我们很高兴将其扩展到宇宙历史上更早的时期。”
经过计算数据，纽曼和同事确定这个休眠黑洞的质量约是太阳的六十亿倍，且可从宇宙刚刚三十亿年历史的时代观测到。这大约是其现今年龄的四分之一，这意味着天文学家现在正在窥见宇宙历史上最早的时刻之一。
专家们已经确定，休眠的不仅仅是MRG-M0138的黑洞——整个星系本身基本上是沉默的，没有新形成的恒星。研究作者还推测，银河系此前曾存在一个类星体，它发出大量辐射，是宇宙中最明亮的天体之一。
展望未来，天文学家现在可以将他们的方法应用于宇宙的其他领域，并更好地理解银河系在亿万年间的演化。
研究合著者、伦敦大学学院天文学家理查德·埃利斯补充道：“通过展示此类技术在早期宇宙星系中的可行性，我们现在可以更完整地调查黑洞随时间的发展，并推断它们在星系演化中的作用。”
