JWST 發現早期宇宙最貼近嘅「進食中」超大質量黑洞對 — 仲喺另一個星系搵到三個黑洞嘅三重奏

JWST 點樣確認到？由美國國家科學基金會 NOIRLab 嘅 Suh Hyewon 領導嘅團隊，用咗 JWST 嘅近紅外線光譜儀（NIRSpec）。NIRSpec 揭示咗兩個相距 4,900 光年、細小又發光嘅源頭。每個源頭嘅光譜都顯示出氣體高速旋轉嘅跡象——呢個正正係活躍「進食」嘅超大質量黑洞嘅 unmistakable 信號。研究嘅合著者羅拔圖·迪卡利講到：「呢個發現只能夠多謝 JWST 超凡嘅成像同光譜能力，特別係佢嘅 NIRSpec 儀器。喺地面做類似嘅觀測會極度困難，因為大氣層喺呢啲波長嘅透明度好差。」

ALMA 嘅貢獻：阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列（ALMA）偵測到 每個 AGN 周圍都有大量嘅低溫氣體。迪卡利補充話：「呢個發現指出呢兩個 AGN 正處於兩個即將合併嘅星系中心。」呢啲低溫氣體嘅存在，幫團隊排除咗其他更奇怪嘅形成假設，證實呢個係一個真係充滿氣體嘅星系合併事件。呢份研究已經俾 自然·天文學 期刊接受發表（預印本 arXiv:2607.19491）。

另一個首次：一個星系入面有三個活躍黑洞

同一時間，由馬克斯·普朗克地外物理研究所嘅漢娜·烏布勒領導嘅團隊，喺 星系 J0148-4214 入面，發現咗三個正活躍地吸積物質嘅超大質量黑洞。呢個星系距離地球超過 125 億光年（紅移 z=5.0167），即係大約大爆炸後 12 億年。

呢個三重奏嘅佈局：有兩個黑洞位於星系中心附近，投影距離只係得 620 光年，睇落就快會合併。第三個黑洞就喺星系嘅外圍，距離中心大約 5,500 光年。佢哋嘅質量由幾百萬到大概 8,000 萬個太陽質量不等。

點樣發現佢哋？團隊用咗 JWST 嘅 NIRSpec 儀器嘅積分場單元模式（NIRSpec-IFS）——即係空間解析光譜學——透過佢哋嘅光譜指紋嚟偵測呢啲黑洞。每一個黑洞都係由 好闊嘅 H-alpha 發射線（半高全寬為 430–2,920 公里/秒），而且冇相應嘅禁線 呢個特徵嚟確認嘅，呢個係氣體圍繞住大質量黑洞旋轉嘅明確信號。

呢個係 首次喺遙遠宇宙嘅單一星系入面，發現三個活躍嘅超大質量黑洞。烏布勒話：「呢個發現話俾我哋知，早期宇宙嘅過程好有效率咁將大質量黑洞拉埋一齊，為未來重力波天文台會偵測到嘅大質量黑洞合併做好準備。」 呢份研究已經以 BlackTHUNDER 計劃嘅名義，發表喺 天文學與天體物理學 期刊。

呢啲發現有咩意義？

呢兩個結果一齊，為我哋打開咗一扇全新嘅窗，去了解宇宙歷史中一個關鍵階段。佢哋顯示出，喺大爆炸後唔夠 15 億年，超大質量黑洞唔單止存在，仲喺充滿氣體嘅環境入面積極合併同成長。JWST 能夠用紅外線穿透短波長穿透唔到嘅塵埃，呢個能力係揭開呢啲隱藏黑洞系統嘅關鍵。正如 LID-1166 研究指出，以前好似哈勃呢類嘅望遠鏡，對呢啲被餵食佢哋嘅氣體同一塵埃遮蔽嘅物體係完全「盲」嘅。