首次在一个星系中发现三个超大质量黑洞
遥远星系J0148-4214在电离氢（Hα）中的地图。三个大质量黑洞的位置用黑色圆圈表示（非按比例尺）。最大质量和最小质量的黑洞位于银河中心;第三个黑洞位于银河系边缘。图片来源：汉娜·于布勒
（神秘的地球uux.cn）据马克斯·普朗克协会：由马克斯·普朗克地外物理研究所领导的国际天文学家团队已识别出银河系J0148-4214中三个活跃吸积的超大质量黑洞。物质正从周围吸积盘中坠落到黑洞中。
该银河系距离地球超过125亿光年。在这个距离下，空间本身的膨胀变得明显。因此，星系似乎正在远离我们，导致其光向更长波长移动，形成所谓的z = 5.02红移。
利用这种红移，研究人员计算出了银河系的巨大距离。它距离如此遥远，光线传播了125亿年。因此，我们看到的银河系是在大爆炸后大约12亿年后出现的样子。
MPE研究组负责人兼该研究主要作者汉娜·于布勒说：“这是遥远宇宙中单个星系中首次存在三个活跃黑洞的证据。”
研究成果发表在《天文学与天体物理学》期刊上。
其中两颗位于银河中心，投影上相距仅620光年。第三个黑洞位于星系的外围区域，距离中心约5500光年。“这表明早期宇宙的过程能够高效地将大质量黑洞聚集在一起，为我们未来与引力波天文台一起探测到的大规模黑洞合并奠定了基础，”于布勒说。
基于观测的星系演化理论表明，在宇宙早期历史中，星系彼此非常接近并合并。在此过程中，它们中心的黑洞也合并，产生了更大规模的黑洞。
氢气发射作为示踪剂
研究人员通过黑洞的光谱指纹识别了黑洞：氢原子在黑洞引力势阱中高速运动的特征。在中心区域，光谱呈现出一个复杂的结构，最好由两个近距离的黑洞来解释。
为了理清这两个中心源，团队应用了光谱天体测量技术，这是一种精确测量银河系中线发射空间变化的技术。这使得确定黑洞的位置成为可能，尽管它们无法作为独立的点源空间解析。第三个黑洞在外层区域被探测到。
规模与增长
分析结果显示黑洞质量约为8000万、60万和200万太阳质量。最大质量的黑洞吸积速率低于附近质量为0.6百万太阳质量的黑洞，后者积极吸积甚至超过了黑洞基本增长理论预测的最大吸积率（爱丁顿极限）。
研究二作者、MPE研究员乔瓦尼·马佐拉里博士说：“JWST数据不仅让我们识别了三个黑洞，还估算了它们的质量、吸积速率以及星系的恒星质量。”“我们发现恒星总质量约为13亿个太阳质量，而黑洞占据了其中相当一部分。”
中心黑洞对预计将在未来几亿年内合并。剑桥大学教授、该研究合著者罗伯托·迈奥利诺补充道：“这些结果非常令人振奋。”“他们认为黑洞合并可能是他们在早期宇宙中快速增长的额外快速路径。”
第三个黑洞位于原子核外，可能是之前合并的残余，或因引力反冲作用而偏离中心，或正在向内迁移。
对研究的启示
这些观测表明积分场光谱是识别遥远星系中多个活跃黑洞的重要工具。没有NIRSpec-IFS提供的空间分辨信息，三个黑洞中可能只有一个被探测到。
出版信息
Hannah Übler 等，《BlackThunder：星系中三个大质量黑洞的证据》，载于《天文学与天体物理》（2026年）。DOI：10.1051/0004-6361/202557419
