超過100，000個星系的斯韋史最全景圖被稱為宇宙進(jìn)化早期釋放科學(xué)(CEERS)調(diào)查。(圖片鳴謝:圖片:美國宇航局，伯太
歐空局，空望加空局，遠(yuǎn)鏡遠(yuǎn)史蒂夫·芬克爾斯坦(UT奧斯汀)，探測米凱拉·巴格利(UT奧斯汀)，活動黑洞麗貝卡·拉森(UT奧斯汀)。詹姆質(zhì)量圖像處理:艾麗莎·帕甘(STScI))
（蜘蛛網(wǎng)eeook.com）據(jù)美國太空網(wǎng)（羅伯特·李）：詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡(JWST)已經(jīng)探測到迄今為止最遠(yuǎn)的斯韋史最活動超大質(zhì)量黑洞。
擁有古老黑洞CEERS 1019的伯太星系形成于宇宙歷史的早期，僅在大爆炸后5.7億年。空望位于CEERS 1019中心的遠(yuǎn)鏡遠(yuǎn)活躍超大質(zhì)量黑洞不同尋常，不僅因?yàn)樗奶綔y
年齡和距離，還因?yàn)樗幕顒雍诙粗亓恐挥?00萬個太陽質(zhì)量，這意味著它比太陽重900萬倍。詹姆質(zhì)量通常，早期宇宙中大多數(shù)超大質(zhì)量黑洞的重量超過10億個太陽質(zhì)量，使它們更亮，更容易被探測到。
位于CEERS 1019中心的黑洞相對較小，這有點(diǎn)令人困惑。根據(jù)位于巴爾的摩的空間望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所的一份聲明，該研究所管理著JWST的科學(xué)操作，“仍然很難解釋它是如何在宇宙開始后這么快就形成的。”天文學(xué)家長期以來一直懷疑較小的黑洞一定是在宇宙早期形成的，但這些觀察是第一次如此詳細(xì)地看到它們。
“研究人員很早就知道在早期宇宙中一定存在低質(zhì)量黑洞。緬因州沃特維爾科爾比學(xué)院的戴爾·科切夫斯基說:“韋伯是第一個能如此清晰地捕捉到它們的天文臺。”他領(lǐng)導(dǎo)了三項利用JWST望遠(yuǎn)鏡窺視遙遠(yuǎn)宇宙的新研究中的一項。"現(xiàn)在我們認(rèn)為低質(zhì)量黑洞可能到處都是，等待被發(fā)現(xiàn)."
CEERS 1019中的黑洞是利用詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡收集的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)的，這些數(shù)據(jù)是宇宙進(jìn)化早期釋放科學(xué)(CEERS)調(diào)查的一部分，該研究計劃旨在測試和驗(yàn)證在大熊座和博爾特星座之間的空間區(qū)域追溯宇宙歷史的方法。為調(diào)查收集的數(shù)據(jù)已經(jīng)讓天文學(xué)家興奮不已。
“到目前為止，關(guān)于早期宇宙中物體的研究在很大程度上是理論性的，”德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的天文學(xué)家史蒂文·芬克爾斯坦說，他領(lǐng)導(dǎo)了CEERS調(diào)查，并與人合著了一份使用JWST數(shù)據(jù)的CEERS 1019研究報告。“有了韋伯，我們不僅可以在極遠(yuǎn)的地方看到黑洞和星系，我們現(xiàn)在還可以開始精確地測量它們。這就是這臺望遠(yuǎn)鏡的巨大威力。”
這張圖顯示了宇宙中目前已知的最遙遠(yuǎn)的活躍超大質(zhì)量黑洞的探測結(jié)果。最遙遠(yuǎn)的黑洞是CEERS 1019，它存在于宇宙大爆炸后5.7億年。CEERS 746在大爆炸后10億年被探測到。第三名目前屬于CEERS 2782，它存在于宇宙大爆炸后11億年。(圖片鳴謝:圖片:NASA、ESA、CSA、Leah Hustak (STScI)。科學(xué):史蒂夫·芬克爾斯坦
JWST能夠收集大量關(guān)于CEERS 1019的光譜數(shù)據(jù)，這些電磁信號揭示了該星系的化學(xué)成分、質(zhì)量和其他屬性。數(shù)據(jù)顯示，該星系正在積極產(chǎn)生新的恒星，這可能是與另一個星系合并的結(jié)果，該星系正在為CEERS 1019的中央黑洞提供活動。
JWST收集的CEERS 1019的光譜數(shù)據(jù)。剛過4.7微米的白色峰值代表氫。韋伯的數(shù)據(jù)符合兩個模型，因?yàn)椴恢挂粋€來源負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的形狀。底部的寬模型，用黃色表示，符合黑洞活動吸積盤中更快的氣體渦旋。有高峰的紫色模型適合星系中較慢的氣體；這是正在活躍形成的恒星發(fā)出的光。(圖片鳴謝:圖片:NASA、ESA、CSA、Leah Hustak (STScI)。科學(xué):史蒂夫·芬克爾斯坦(UT奧斯汀)，麗貝卡·拉森(UT奧斯汀)，巴勃羅·阿拉巴爾·哈羅(國家科學(xué)基金會的諾貝爾實(shí)驗(yàn)室)
除了檢測CEERS 1019中心的黑洞，該調(diào)查還發(fā)現(xiàn)了另外兩個“輕量級”黑洞，它們的質(zhì)量比在那個距離的黑洞中通常看到的質(zhì)量要小。
這兩個黑洞位于CEERS 2782和CEERS 746星系的核心，分別形成于大爆炸后11億年和10億年。每顆大約有1000萬個太陽質(zhì)量。
相比之下:位于我們銀河系中心的黑洞，被稱為人馬座A*，比太陽大430萬倍。但對于一個現(xiàn)代超大質(zhì)量黑洞來說，這是相當(dāng)輕的。例如，位于M87星系中心的龐然大物擁有大約65億個太陽質(zhì)量。
第一個光譜證明了CEERS 2782黑洞在大爆炸后僅存在了11億年，在127億年前發(fā)出了它的光。韋伯的數(shù)據(jù)也顯示它沒有塵埃。第二顆，CEERS 746，存在時間稍早，在宇宙大爆炸后10億年，但是它明亮的吸積盤仍然部分被塵埃遮蔽。(圖片鳴謝:圖片:NASA、ESA、CSA、Leah Hustak (STScI)。科學(xué):史蒂夫·芬克爾斯坦(UT奧斯汀)，麗貝卡·拉森(UT奧斯汀)，巴勃羅·阿拉巴爾·哈羅(國家科學(xué)基金會的諾貝爾實(shí)驗(yàn)室)
利用JWST的CEERS調(diào)查數(shù)據(jù)，總共發(fā)現(xiàn)了11個星系，這些星系被認(rèn)為形成于大爆炸后4.7億至6.75億年之間。研究人員表示，對這些星系的研究產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可能會徹底改變天文學(xué)家對恒星和星系在整個宇宙歷史中如何形成和演化的理解。
“韋伯傳回的大量非常詳細(xì)的遙遠(yuǎn)星系光譜讓我不知所措，”NOIRLab的巴勃羅·阿拉巴爾·哈羅說，他是使用CEERS巡天的一項研究的主要作者。“這些數(shù)據(jù)絕對令人難以置信。”
使用CEERS調(diào)查數(shù)據(jù)的三項獨(dú)立研究已被《天體物理學(xué)雜志快報》接受發(fā)表，并可在預(yù)印本服務(wù)器arXiv上獲得。
