JWST觀測揭示「小紅點」 銀河Virgil心中隱藏超大黑洞
天文學家利用 詹姆斯韋伯太空望遠鏡（JWST） 觀測到一個名為 Virgil 的銀河，揭示其核心存在一個質量極大的超大黑洞，挑戰了現行銀河與黑洞共同演化的理論。Virgil 屬於一類被稱為「小紅點」的早期銀河，這些銀河在宇宙大爆炸後約 6 億年出現，但到宇宙年齡約 20 億年時數量明顯下降。研究團隊希望透過 Virgil，了解這些銀河在宇宙演化中的後續發展。
天文學家利用 詹姆斯韋伯太空望遠鏡（JWST） 觀測到一個名為 Virgil 的銀河，揭示其核心存在一個質量極大的超大黑洞，挑戰了現行銀河與黑洞共同演化的理論。Virgil 屬於一類被稱為「小紅點」的早期銀河，這些銀河在宇宙大爆炸後約 6 億年出現，但到宇宙年齡約 20 億年時數量明顯下降。研究團隊希望透過 Virgil，了解這些銀河在宇宙演化中的後續發展。
描繪詹姆斯韋伯太空望遠鏡（JWST） 與穿越宇宙、延伸數光年的 暗物質絲狀結構。（圖／ESA/Webb, NASA & CSA, G. Östlin, P. G. Perez-Gonzalez, J. Melinder, the JADES Collaboration, M. Zamani）
JWST 的中紅外線儀器（MIRI）觀測顯示，Virgil 的光學和紫外線觀測呈現典型的年輕銀河特徵——恆星形成活躍、亮度適中。但紅外線觀測揭示其核心隱藏著一個大量吸積物質的超大黑洞，正釋放出巨大的能量。厚重塵埃遮蔽了紫外線和可見光，使這個黑洞在其他波段難以被觀測到。
亞利桑那大學的 George Rieke 表示：「JWST 提供了前所未有的紅外線觀測能力，使我們能直接看到這些早期銀河中心的黑洞活動。我們發現黑洞的成長速度在某些情況下超過銀河本身，這與現有模型存在差異。」
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Virgil 的黑洞質量超過其宿主銀河理論上能支持的範圍，屬於罕見的「overmassive」超大黑洞。這項觀測結果對理解早期銀河與黑洞的關係，以及超大黑洞在宇宙演化中扮演的角色，具有重要意義。Pierluigi Rinaldi（太空望遠鏡科學研究所）指出：「紅外線觀測提供了比光學和紫外線更完整的核心信息，幫助我們識別被塵埃遮蔽的黑洞活動。」
這項研究於 2023 年 12 月 8 日發表在 《自然天文學》，為探索早期銀河和超大黑洞的形成提供了新的觀測證據，也提醒天文學家在研究早期宇宙時，需考慮塵埃對觀測的影響。
資料來源：Space.com、Universe Today、University of Arizona
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