“小紅點”星系中的超質量黑洞比應有的1000倍，天文學家不知道為什麼

使用（JWST），天文學家在早期宇宙中發現了遙遠的，過於巨大的超級質量黑洞。與主持它們的星系中的恆星質量相比，黑洞似乎太大了。

在現代宇宙中，對於靠近我們自己的星系，，，，往往的質量等於其宿主星系的恆星質量的0.01％。因此，每10,000個太陽能物質歸因於星系中的恆星，大約有一個中央超級黑洞的太陽能團體。

在新研究中，研究人員統計得出的是，在某些早期星系中的超質量黑洞其星系恆星質量的質量為10％。這意味著，在每個星系中，恆星中每10,000個太陽能物質，有1,000個太陽能大質量黑洞。

團隊負責人Jorryt Matthee，奧地利科學技術研究所（ISTA）告訴Space.com：“與託管它們的星系相比，這些超大型黑洞的質量非常高。” “從表面上看，我們的測量結果表明，超級質量黑洞質量是我們研究的星系中恆星質量的10％。”

“在最極端的情況下，這意味著黑洞太重了1000倍。”

這一發現可以使天文學家更加邁出一步，以解決在早期宇宙中迅速生長的超級質量黑洞的奧秘。

Matthee補充說：“與其說這一發現是令人不安的，我會說這是'有希望的'，因為大差異表明我們將要學習新的東西。”

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故事始於小紅點

自JWST於2022年夏天開始將數據重新回到地球以來，這項耗資100億美元的望遠鏡幫助天文學家完善了他們對早期宇宙的理解。

這包括發現宇宙不到十億年時，發現了數百萬個太陽能的超級質量黑洞。這是有問題的，因為科學家估計，逐漸更大的黑洞的合併鍊和周圍物質的狂熱供給，這將黑洞導致超級質量的大小被認為需要超過十億年。

Matthee說：“在2023年和2024年，我們和其他團體在JWST的第一個數據集中發現了早期宇宙中先前隱藏的AGN人群。” “我們從這些物體（尤其是紅光燈）中看到的光起源於超級質量黑洞周圍的積聚磁盤。

“這些物體被稱為'小紅點'，因為這就是它們在JWST圖像中出現的方式。”

目前，這個早期的銀河人群非常令人興奮，儘管知之甚少。例如，在早期的宇宙中，與以前從地球被視為超級質量黑洞驅動的Agn的人群相比，小紅點似乎遠遠超過數量類星體。

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Matthee說：“小紅點還顯示出一些非常出色的特性，例如X射線發射中的昏厥，這對於AGN來說是不尋常的，紅外發射也不尋常。” “由於這些並發症，我們正在努力解釋我們從小紅點中觀察到的光，這意味著很難研究它們的特性。”

這是Matthee及其同事的新作品所在的地方。使用JWST 2年（週期2）的數據集“所有小事（ALT）”調查，該團隊在特定地區建立了所有星系的精確3D地圖在天空中。

Matthee說：“在該區域內，我們已經確定了七個與以前的研究相似的小紅點，但是現在我們已經能夠比較3D Galaxy地圖中這些小紅點的位置。”

團隊的小紅點位於這麼遠的地方，以至於他們的燈光已經向我們旅行了約125億年。他們聚集在所謂的 宇宙星系網，其定位至關重要。

小紅點星係是宇宙網上的雜物

星系在宇宙網中的位置取決於星系的類型。在過度密集的區域（例如節點連接的節點。在宇宙網的密度較小的區域，沿遠離節點的各個鏈的長度，年輕和下質量的星系往往會發現。

Matthee說：“我們發現，小紅點在類似於低質量的年輕星系的環境中。” “這意味著小紅點星係也是低質量的年輕星系。”

這些小紅點星系包含AGN的事實提供了證據，表明早期黑洞正在積極生長，其恆星質量低至陽光的巨大倍率左右。

對此的一種可能的解釋是，早期宇宙中的超大質量黑洞比當今宇宙中的超級質量更有效地形成和成長。這可能是由於更多迅速消費周圍氣體 和重要。

Matthee說：“我認為，最有可能的解釋是，由早期宇宙中星系的高氣密密度培養的超質量黑洞的極快增長。” “這些密度同時導致了高恆星的密度，從而通過促進殘餘黑洞的失控碰撞來促進超大的黑洞形成。”

如果這是真的，那麼星系中恆星和超大質量的黑洞的形成是本質上鍊接的，這些過程彼此之間的不同。儘管超級質量的黑洞在早期星系中生長得更快，但恆星形成逐漸趕上，導致今天看到的1：100質量比。

這尚未證實與其他超級質量黑洞生長的解釋相比，這些宇宙巨人從巨大的黑洞種子中生長的想法，這是由於巨大的氣體和灰塵雲直接崩潰而產生的。

但是，Matthee補充說，當考慮競爭理論時，理論家現在很難圍繞低寄主的銀河系群體。

馬修（Matthee）解釋說，團隊和更廣泛的天文學界的下一步是消除他們發現的恆星質量/黑洞質量比並不是不准確的測量結果或選擇偏見的結果，或者是最活躍的選擇偏見的結果因此，巨大的超級質量黑洞。

這很可能涉及發現更多的小紅點星系，這是JWST無疑將成為核心的狩獵。

Matthee總結說：“ JWST重要的是兩個主要原因：沒有它，我們就不會發現那些微弱的Agns人群。” “此外，如果沒有JWST，我們將無法製作出我們用來推斷託有微弱AGN的星系特性的星系分佈的精確3D圖。

“目前這是一個非常令人興奮的研究領域！”

該團隊的研究尚未在同行評審的期刊上發表。它已發佈在紙庫網站上arxiv。

最初發布space.com。