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韦伯望远镜发现宇宙最古老星系

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韦伯太空望远镜(JWST)再度把人类的视野推进至宇宙最早期的边缘。《Live Science》报道,一项发表于预印本平台 arXiv的最新研究显示,天文学家在极其遥远的星系“GHZ2”(又称 GLASS-z12)中,捕捉到可能属于“超大质量黑洞”的讯号。

韦伯太空望远镜(JWST)再度把人类的视野推进至宇宙最早期的边缘。《Live Science》报道,一项发表于预印本平台 arXiv的最新研究显示,天文学家在极其遥远的星系“GHZ2”(又称 GLASS-z12)中,捕捉到可能属于“超大质量黑洞”的讯号。若此迹象最终获得证实,它将成为至今观测到最古老、最遥远的超大质量黑洞,存在于宇宙大爆炸后仅3.5亿年的超早期阶段,对理解黑洞起源具有关键意义。

研究团队指出,他们利用韦伯望远镜的**近红外光谱仪(NIRSpec)中红外仪器(MIRI)**分析 GHZ2的光线。这个星系在2022年被发现,其光线花了约134亿年才抵达地球。分析显示,GHZ2的光谱中出现异常强烈的“发射谱线”,这些亮带记录了原子或离子在吸收能量后所释放的光,而其强度揭露出星系内部能量来源的非凡性质。

美国麻萨诸塞大学阿默斯特分校(UMass Amherst)天文系助理教授、研究共同作者Zavala解释,他们侦测到需要极高能量才会出现的“高电离谱线”,通常出现在拥有活跃星系核(AGN)的系统中,也就是中心正吞噬物质的黑洞所产生的极强辐射。

研究中最关键的证据是一条称为“C IVλ1548”的发射线,它来自失去三个电子的三价碳离子。要让碳原子失去三个电子,必须具备极其强烈的辐射场,远超一般恒星光芒所能提供,因此这条谱线强烈暗示 GHZ2内部可能潜伏着一个正在高速吸积的黑洞。

然而,GHZ2依旧谜团重重。部分光谱能以正常恒星形成解释,但那条异常强烈的碳谱线却明显指向黑洞的存在。这意味着 GHZ2的能量来源可能是一个混合体:既包含年轻恒星的光,也混入一个“饥饿的超大质量黑洞”,甚至不排除更加罕见的“超大质量恒星”可能性。

研究团队强调,虽然当前发现极具突破性,但仍需更高分辨率的光谱观测来最终确认。若 GHZ2确实拥有活跃星系核,它将成为检验黑洞“轻种子”与“重种子”理论的关键实验室,有望揭开黑洞在宇宙诞生初期如何形成的终极谜题。

来自GHZ2星系(图中亮点)的光线,是在宇宙大爆炸后仅3.5亿年时发出的,使其成为已知宇宙中最古老的星系之一。最新观测显示,其中可能藏有超大质量黑洞。(图:ALMA/NASA)

责任编辑: 李冬琪  来源:阿波罗网李冬琪报导 转载请注明作者、出处並保持完整。

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