黑洞們為何集體保持沉默？

哈勃拍攝的相關天區。韋布望遠鏡對同一區域進行了研究。 NASA / ESA

(相關資料圖)

類星體是人類目前所能看到的最遠天體。它們是活躍的超大質量黑洞，端坐在遙遠星系的中心，大把吞吃物質，并向宇宙射出強光。

作為星系演化的推動者，超大質量黑洞巨大的質量可能是在它們年輕的時候快速積累起來的。但是最近詹姆斯·韋布空間望遠鏡的觀測結果表明，情況好像不是那樣。在科學家想象中的宇宙正午，星系中心的黑洞們卻集體保持了沉默。

所謂宇宙的正午，是指宇宙大爆炸后30億至60億年間。當時宇宙中恒星的爆發式增長達到了頂峰。而如果超大質量黑洞的快速增長也是一種普遍現象，那么那時宇宙中的大部分黑洞也應該處在活躍階段。天文學家形容那時的宇宙就像一天之中的正午時分一樣明亮喧鬧。

韋布望遠鏡的觀測對象是大熊座和牧夫座之間的一片天空區域。2004和2005年哈勃望遠鏡曾經觀測過這里，當時發現了至少5萬多個星系。而到了2011年，斯皮策太空望遠鏡再次對這些星系進行紅外觀測后，人們在這里發現有一些星系中心的超大質量黑洞處于活躍狀態——但是數量卻低于預期。

鑒于斯皮策望遠鏡有限的靈敏度，看不到那些較小的或者被塵埃遮蔽的活躍星系核情有可原。但是這一次韋布望遠鏡的觀測結果卻出人意料。

韋布在同一區域發現的活躍黑洞數量和斯皮策幾乎一樣。

以韋布比斯皮策強大得多的觀測能力，人們期待它能夠看到更多的活躍星系核，但是結果卻沒有。

韋布還發現，那時大部分星系看上去和今天的星系差別很小。除了中心黑洞平靜，旋渦星系包含的塵埃量也有限，和今天的銀河系相似；較小星系內的塵埃量也不多。

研究人員認為，這表明人們之前的推測并不準確。我們今天所看到的大部分超大質量黑洞，可能并非通過在活躍期快速成長，而最終變成今天的模樣的。也就是說，它們的生長方式另有可能。

很多人認為，我們的銀河系也曾經是一個類星體，也曾經有一個活躍的星系核，銀河系中心的超大質量黑洞也曾大把吞吃物質，并向宇宙射出明亮的相對論噴流。但是根據韋布的新發現，銀河系也可能并不曾經擁有過這樣一個活躍的星系核，其中心的黑洞人馬座A*可能就一直如今天這樣，保持著長期的沉默。

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