藝術家對活躍的超大質量黑洞的印象。
圖片來源：ESA/NASA/AVO/Paolo Padovani
幾乎每個星系的中心都發現了超大質量黑洞，當它們周圍獲得足夠的物質時，它們就會進入瘋狂的飲食階段，我們稱之為活動星系核，或者活動神經網絡。人們預計，當宇宙在過去更加活躍時，隨著恆星形成和星系合併的增強，活動星系核會更加常見。新的研究表明，這張圖可能不那麼真實。
天文學家使用約翰·韋斯特觀察遙遠星系的紅外線特徵。 JWST的前身，史皮策先前曾對宇宙正午時期（7 至 100 億年前）進行過觀測，鑑於新望遠鏡功率和靈敏度的大幅提高，預計 JWST 將揭示更多的活動星系核。但只發現了少量的新物體，這表明那裡的新物體並不多。
「結果看起來與我的預期完全不同，這給我帶來了第一個重大驚喜，」堪薩斯大學物理與天文學助理教授、主要作者艾莉森·柯克帕特里克(Allison Kirkpatrick) 在一份報告中說道。陳述。 “一個重要的啟示是快速增長的超大質量黑洞的稀缺性。”
「這項發現引發了人們對這些物體下落的疑問。事實證明，這些黑洞的成長速度可能比之前認為的要慢，這很有趣，因為我研究的星系與過去的銀河系很相似。早期使用斯皮策的觀測只能讓我們研究最亮、質量最大的星系，這些星系具有快速增長的超大質量黑洞，使它們很容易被探測到。
每台望遠鏡都有其局限性，可能會導致偏差。最常見的是選擇效果，例如僅看到最亮的物體。史皮策偵測到了最大、最活躍的星系，以及最大質量的黑洞。現在，詹姆斯韋伯太空望遠鏡正在研究更小的天體，我們對黑洞成長的看法正在根據新的證據進行調整。這項工作對星係也有新的看法。
柯克帕特里克說：“通過使用 JWST，我們可以識別比以前小得多的星系，包括銀河系大小甚至更小的星系，這在以前在這些紅移（宇宙距離）下是不可能的。”
「通常情況下，質量最大的星係由於恆星形成速度快，因此具有豐富的塵埃。我原以為較低質量的星係也會含有大量的塵埃，但它們沒有，這超出了我的預期，並提供了另一個有趣的發現。
該團隊透過 JWST 獲得了更多的觀測時間，以擴大我們對這段時期和這些星系的了解，從本研究中的 400 個增加到約 5,000 個。這不僅是其他星系的演化。這些發現可能對我們的銀河系及其超大質量黑洞產生影響射手座A*。
「我們的黑洞似乎很平靜，沒有表現出太多的活動，」柯克帕特里克補充道。 「關於銀河系的一個重要問題是它是否曾經活躍或經歷過活動星系核階段。如果大多數星系，例如我們的星系，缺乏可檢測到的活動星系核，這可能意味著我們的黑洞在過去從未如此活躍過。
「最終，這些知識將有助於限制和測量黑洞質量，揭示黑洞生長的起源，這仍然是一個懸而未決的問題。”
該研究目前正在《天文物理學雜誌》上發表，並可在ArXiv。
