星系和黑洞，哪个先出现？几十年来，范例谜底一直是——抗击气，但有可能是星系先出现。因为在一个依然变成的星系中，大质料恒星会摧毁本人燃料，随后坍缩成黑洞；黑洞又不错吞吃周围物资，并跟着时刻推移互相并合，缓缓成长为质料更大的天体。

问题是，天体裁家依然在早期宇宙中发现了数千个质料达到太阳的数百万倍乃至数十亿倍的黑洞。若它们简直发祥于更小的“种子”，那要如何评释它们是怎样能在如斯短的宇宙时刻举止内，赶紧成长到如斯巨大的？

现时，一个外洋沟通团队讹诈韦布空间千里镜（JWST）捕捉到了明晰的不雅测把柄，标明有些超大质料黑洞可能从一脱手就相配巨大，它们的变成并未经验恒星坍缩阶段，也不需要一个质料雄壮于本人的宿主星系来为其提供“养料”。沟通东说念主员将这一成果以两篇论文的式样发表在《当然》和《皇家天体裁会月刊》上。

“小红点”QSO1

沟通东说念主员之是以得出这一论断，是基于对Abell2744-QSO1（简称QSO1）的瞩目不雅测。QSO1最早是在JWST的近红外光谱仪（NIRSpec）中被发现的，它花样紧凑，具有“小红点”天体的典型特征。

JWST拍摄的“小红点”Abell2744-QSO1。它受到Abell 2744星系团的引力透镜作用，被放大并变成三个影像。（图/NASA， ESA， CSA， Lukas Furtak (Ben-Gurion University); Image Processing: Alyssa Pagan (STScI)）

尽管QSO1距离咱们卓越130亿光年，直径也唯有约1300光年，但它比大多数其他“小红点”更容易沟通。这是因为它受到Abell 2744星系团的强引力透镜作用影响。在这种效应下，QSO1不仅被放大，还变成了三重影像，在天外中的三个不同位置同期闪现出来。

初步的不雅测成果娇傲，QSO1中存在一个正在吸积物资的黑洞，周围环绕着由发光的氢气和氦气构成的气体云。此前推断，这一黑洞的质料约为太阳的4000万倍。

不外，与JWST发现的其他早期黑洞相同，天体裁家仍抗击气它是否简直有这样大的质料。这是因为，这一估算成果依赖于一个基于近域宇宙中的黑洞性质所开导起来的假定，而天体裁家并抗击气这一假定在远处宇宙中是否仍然适用。

绘图气体因素与速率图

这一次，沟通团队意志到，若是QSO1中的黑洞如实像看起来那样巨大，那么他们应该不错讹诈NIRSpec上的集成视场单位（IFU）来跟踪黑洞引力对周围旋转气体的影响，同期绘图出气体中不同元素的散布图。

讹诈IFU的不雅测成果，他们绘图了黑洞周围氢气的明白图。当他们绘图径向速率随中心距离的变化时，AG真人2026世界杯中国官网发现这些气体呈现出开普勒自转，即它们围绕一个中心点运行，就像太阳系中的行星围绕太阳运行相同。这小数相配热切，因为它意味着，QSO1中的大部分质料皆汇集在中心黑洞之中，若是质料散布得更远隔，比如其中包含多量恒星，那么气体就不会推崇出如斯竣工的开普勒自转。

左图为JWST的NIRCam拍摄的局部图像，娇傲了“小红点”Abell2744-QSO1；右图为讹诈NIRSpec的IFU绘图的QSO1气体速率图，娇傲其中心存在一个约5000万太阳质料的黑洞。（图/NASA， ESA， CSA， Ignas Juodžbalis (Cambridge)， Cosimo Marconcini (University of Florence)， Roberto Maiolino (Cambridge)， Francesco D'Eugenio (Cambridge)， Hannah Übler (MPE); Image Processing: Alyssa Pagan (STScI)）

由于开普勒明白受基本引力定律附近，因此沟通东说念主员得以讹诈气体速率的测量成果来径直打算黑洞的质料。这是此前从未终了过的测量。成果标明，这个黑洞质料相配巨大——约为5000万个太阳质料，占据了QSO1总质料的2/3。这个比例比相近星系中的情况越过数千倍，在相近星系中，超大质料黑洞时时只占宿主星系总质料中极小的一部分。

此外，从IFU取得的因素散布图也救助这一成果。它娇傲，QSO1中的气体险些全皆由氢和氦构成，险些莫得氧等较重元素。在一个富含恒星和恒星残败的星系中，理当看到更多重元素。QSO1的金属品貌不到太阳的0.5%，是迄今测量到的最接近原初景象的星系环境之一。

这是东说念主类初次在大爆炸后的泉源10亿年内，径直测量一个黑洞的质料。而且它与此前的测量成果一致。沟通团队觉得，这是一个积极信号——它标明，那些用于盘曲测量质料的假定可能是有用的，早期宇宙中其他黑洞的质料大概并莫得被高估。

超大质料黑洞的发祥

相干于其宿主星系而言，QSO1中黑洞的质料大得特殊。这标明，它不太可能是由好多更小的恒星级黑洞通过并合和吞吃物资冉冉成长而来的。这意味着，沟通东说念主员发现的是一个莫得巨大的宿主星系、而且早于恒星进程变成的黑洞。

这是一个超卓的发现，因为它为原初黑洞或径直坍缩而成的黑洞提供了把柄。此前这些对象只存在于表面设念念中，尚未得到说明。这极端于对黑洞如何变成和成长的经典图景进行了一次全面的再行疑望。

不管QSO1的黑洞是由大爆炸后第一秒内变成的“启动质料很大的黑洞种子”演化而来，如故在稍晚些时候由一团巨大气体云径直坍缩而成，不错服气的是——它险些一出身就很大，而且可能正处于一个在它周围塑造一个星系的早期阶段。

沟通团队觉得，像QSO1这样的“小红点”在早期宇宙中可能不是荒原的。现时，他们正在沟通更多肖似天体，试图回话一个更大的问题：这些超大质料黑洞，是否简直可能比它们如今场地的星系更早设立？

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封面图&首图：NASAAG真人2026世界杯中国官网， ESA， CSA， Lukas Furtak (Ben-Gurion University); Image Processing: Alyssa Pagan (STScI)