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詹姆斯·韋伯太空望遠鏡觀測到有史以來最遙遠、最古老的黑洞碰撞

時間：2025-12-09 06:57:13 來源：網絡整理編輯：娛樂

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蜘蛛網eeook.com）據美國太空網Robert Lea）：天文學家利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡JWST）發現了有史以來探測到的超大質量黑洞之間最遙遠的合并。碰撞的黑洞是距離遙遠的星系合并的核心，碰撞

（蜘蛛網eeook.com）據美國太空網（Robert Lea）：天文學家利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）發現了有史以來探測到的詹姆最古超大質量黑洞之間最遙遠的合并。
碰撞的斯韋史最黑洞是距離遙遠的星系合并的核心，碰撞發生在大爆炸后7.4億年，伯太當時138億年的空望宇宙還只是其當前年齡的一小部分。
天文學家長期以來一直懷疑，遠鏡遙遠在大多數大星系的觀測中心發現的質量是太陽數百萬甚至數十億倍的超大質量黑洞，是黑洞推動宇宙進化的原因。JWST的碰撞這一新發現表明，超大質量黑洞幾乎從一開始就占據了主導地位。詹姆最古
JWST一直在定期發現嬰兒宇宙中的斯韋史最超大質量黑洞，這一直是伯太一個問題，因為促進它們生長的空望合并過程應該需要超過10億年的時間。這些結果也可能有助于解開超大質量黑洞在宇宙歷史早期如何發展成巨大質量的遠鏡遙遠令人不安的謎團。
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡觀測到有史以來最遙遠、觀測最古老的黑洞黑洞碰撞

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡看到的ZS7星系系統，揭示了有史以來最遙遠的類星體碰撞。（圖片來源：uux.cn歐空局/韋伯、美國國家航空航天局、CSA、J.Dunlop、D.Magee、P.G.Pérez-González、H.Übler、R.Maiolino等）
研究負責人、劍橋大學科學家HannahÜbler在一份聲明中表示：“我們的發現表明，合并是黑洞快速生長的重要途徑，即使在宇宙黎明時也是如此。”。“連同韋布對遙遠宇宙中活躍的大質量黑洞的其他發現，我們的研究結果還表明，大質量黑洞從一開始就在塑造星系的進化。”
當類星體碰撞時
吞噬物質的超大質量黑洞位于天文學家所稱的活動星系核（AGN）的中心。從它們的中心位置，這些明亮的黑洞提供被稱為類星體的明亮發射，這些類星體通常可以比周圍星系中其他恒星的組合光更明亮。
這些電磁輻射的特征使天文學家能夠確定它們源自超大質量黑洞。這些特征只能通過環繞地球軌道的望遠鏡來確定，而要想在最遙遠的類星體上看到它們，需要JWST極其強大和靈敏的紅外眼。
為了研究早期宇宙中合并的類星體，Übler和同事們用JWST的近紅外光譜儀（NIRSpec）放大了大約120億光年外的一個名為ZS7的星系系統。
Übler解釋道：“我們發現了在黑洞附近有快速運動的非常致密的氣體的證據，以及由黑洞在吸積[進食]過程中通常產生的高能輻射照射的高溫和高度電離的氣體。”。“由于其成像能力的空前清晰度，JWST還使我們的團隊能夠在空間上分離這兩個黑洞。”
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡觀測到有史以來最遙遠、最古老的黑洞碰撞

JWST放大了遙遠星系區ZS7中類星體之間的碰撞（圖片來源：uux.cn歐空局/韋伯、美國國家航空航天局、加拿大空間局、J.Dunlop、D.Magee、P.G.Pérez-González、H.Übler、R.Maiolino等）
研究小組確定，參與這次合并的一個超大質量黑洞的質量相當于大約5000萬個太陽。雖然他們懷疑第二個超大質量黑洞的質量相似，但由于周圍有稠密的氣體，科學家們無法最終證實這一點。
太空生物中心的科學家Pablo G.Pérez-González說：“我們研究的系統的恒星質量與我們的鄰居大麥哲倫云相似。”。“我們可以試著想象，如果每個星系都有一個超大質量黑洞，與銀河系中的黑洞一樣大或更大，那么合并星系的演化會受到怎樣的影響。”
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡觀測到有史以來最遙遠、最古老的黑洞碰撞

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡看到的ZS7星系區的全貌。（圖片來源：uux.cn歐空局/韋伯、美國國家航空航天局、CSA、J.Dunlop、D.Magee、P.G.Pérez-González、H.Übler、R.Maiolino等）
當這兩個超大質量黑洞最終合并時，它們會使空間結構產生稱為引力波的微小波紋。這些物質將以光速從碰撞中向外輻射，并可能被下一代引力波探測器探測到。
這可能包括第一個天基系統，激光干涉儀空間天線（LISA），這是一個由美國國家航空航天局和歐洲航天局（ESA）正在開發的三個航天器組成的安排，定于2035年發射。
歐空局LISA首席項目科學家Nora Luetzgendorf表示：“JWST的結果告訴我們，LISA檢測到的較輕系統應該比之前假設的頻率高得多。”。“這很可能會讓我們在這個質量范圍內調整LISA速率的模型。這只是冰山一角。”
甚至在LISA發射之前，JWST就將繼續研究早期超大質量黑洞。從今年夏天開始，耗資100億美元的望遠鏡第三周期運行中的一個項目將研究大爆炸后頭10億年內大質量黑洞與其宿主星系之間的關系。這將包括對合并進行搜索和定性。
這可以告訴科學家超大質量黑洞碰撞的速度，以及這是否足以解釋它們在早期宇宙中的快速增長。
該團隊的研究于周四（5月16日）發表在《皇家天文學會月報》上。

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