天文学家利用詹姆斯·韦布太空望远镜(JWST)取得了一项突破性成果——首次在距离地球约100亿光年的星系中精确测量了一颗休眠超大质量黑洞的质量。该黑洞质量约为太阳的60亿倍,刷新了同类观测的最远距离纪录。这一发现为研究早期宇宙中黑洞与星系的协同演化提供了关键线索。
这颗黑洞位于编号为MRG-M0138的星系核心,其所在区域呈现的是宇宙大爆炸后约40亿年的景象。与活跃黑洞通过吸积物质释放强烈辐射不同,休眠黑洞几乎不产生可探测的电磁信号,传统观测手段难以直接发现。研究团队创新性地采用恒星动力学方法,通过分析黑洞周围恒星的运动轨迹与速度分布,间接推算出其质量参数。
恒星动力学技术此前多用于研究银河系等近邻天体。例如银河系中心的人马座A*黑洞,其质量约为太阳的430万倍,距离地球约2.6万光年。而本次观测将技术适用范围扩展至百亿光年尺度,得益于JWST的超高灵敏度与引力透镜效应的协同作用。研究团队借助遥远星系团产生的引力透镜场,放大了MRG-M0138的微弱信号,成功捕捉到黑洞引力影响范围内恒星速度的细微变化。
进一步分析显示,MRG-M0138星系本身也处于休眠状态,已有数十亿年未形成新恒星。研究人员推测,该黑洞在早期宇宙可能经历过剧烈吸积阶段,以类星体形态释放巨大能量,将星系中心的气体尘埃驱散至星际空间。随着"原材料"耗尽,黑洞吸积活动减弱,恒星形成过程随之终止,最终导致整个星系陷入沉寂。这项发现为理解超大质量黑洞如何调控星系演化提供了重要实证。