发现了早期宇宙中快速成长的巨大质量黑洞

周一 · 知古通今|周二 · 牧夫专栏

周三 · 风月同天|周四 · 观测指南

周五 · 深空探测|周六 · 茶余星话|周日 · 太空探索

主译：清水明澄

校译：遠山真理

审核：牧夫天文校对组

美编：张少岩

后台：王启儒

https://www.nao.ac.jp/news/science/2026/20260122-subaru.html

超大质量黑洞的想象图。

气体落入中心的黑洞，形成吸积盘和喷流。

（图源：NASA/JPL-Caltech）

通过昴星望远镜的观测，在约120亿年前的早期宇宙中，发现了一个比以往已知的黑洞成长速度快得多的超大质量黑洞。这一天体虽然在吞噬大量气体的过程中不断成长，却呈现出在X射线和射电波段下都明亮发光的奇特特征。以往被认为不会同时发生的现象在此被同时观测到，这一成果为研究超大质量黑洞的成长机制带来了新的视角。

许多星系的中心存在着超大质量黑洞，其质量是太阳的数百万倍到数百亿倍不等。黑洞会吸入周围的物质并不断成长，在这一过程中会释放出强烈的光。黑洞周围会形成多种结构，包括气体呈圆盘状环绕的吸积盘、内侧温度更高的气体区域，以及部分物质高速喷出形成的“喷流”。这些构造可以通过可见光、紫外线、X射线、射电等多种光被观测到。其中特别明亮的天体被称为“类星体”，但这类天体如何成长，以及它们与所在母星系的成长之间存在怎样的关联，至今仍是一个巨大的谜团。

以早稻田大学和东北大学的研究人员为核心的研究团队，利用昴星望远镜对早期宇宙类星体周围气体的运动进行了调查，高精度地测定了距今约120亿年前的超大质量黑洞的质量。根据质量和X射线亮度推测出的这个黑洞的成长率极高，是迄今为止观测到的具有同等质量的超大质量黑洞中成长最为迅速的。

值得特别一提的是，这个类星体在X射线和射电波段都发出明亮的光芒。此前人们认为，在快速成长的黑洞周围，高温气体区域会被高效冷却，因此X射线会变弱，通过射电观测到的喷流也会变得不明显。然而，由于这个天体在X射线和射电两个波段都很明亮，其中可能隐藏着以往未曾设想过的特殊机制。研究团队提出，观测到极强X射线的原因可能是超大质量黑洞的成长势头正在发生变化。这是首次捕捉到早期宇宙中超大质量黑洞在成长过程中伴随波动的现象。此外，射电波段的亮度表明，这个类星体正在释放极其强烈的喷流，其强度足以抑制母星系中的恒星形成。此次发现将为理解早期宇宙中母星系与中心超大质量黑洞如何相互影响、共同成长提供重要线索。

代表研究团队的早稻田大学研究生院学生小渕纱希子表示：“此次发现或许有助于解开此前被认为难以破解的早期宇宙中超大质量黑洞的形成过程。今后，我们希望在探究该类星体的X射线及射电辐射机制的同时，也能弄清楚是否存在尚未被发现的类似天体。”

责任编辑：甘林

牧夫新媒体编辑部

『天文湿刻』 牧夫出品

微信公众号：astronomycn

韦布拍摄的颅骨星云

Image credit: NASA, ESA, CSA, STScI;

谢谢阅读