“小红点”星系中的超质量黑洞比应有的1000倍，天文学家不知道为什么

使用（JWST），天文学家在早期宇宙中发现了遥远的，过于巨大的超级质量黑洞。与主持它们的星系中的恒星质量相比，黑洞似乎太大了。

在现代宇宙中，对于靠近我们自己的星系，，，，往往的质量等于其宿主星系的恒星质量的0.01％。因此，每10,000个太阳能物质归因于星系中的恒星，大约有一个中央超级黑洞的太阳能团体。

在新研究中，研究人员统计得出的是，在某些早期星系中的超质量黑洞其星系恒星质量的质量为10％。这意味着，在每个星系中，恒星中每10,000个太阳能物质，有1,000个太阳能大质量黑洞。

团队负责人Jorryt Matthee，奥地利科学技术研究所（ISTA）告诉Space.com：“与托管它们的星系相比，这些超大型黑洞的质量非常高。” “从表面上看，我们的测量结果表明，超级质量黑洞质量是我们研究的星系中恒星质量的10％。”

“在最极端的情况下，这意味着黑洞太重了1000倍。”

这一发现可以使天文学家更加迈出一步，以解决在早期宇宙中迅速生长的超级质量黑洞的奥秘。

Matthee补充说：“与其说这一发现是令人不安的，我会说这是'有希望的'，因为大差异表明我们将要学习新的东西。”

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故事始于小红点

自JWST于2022年夏天开始将数据重新回到地球以来，这项耗资100亿美元的望远镜帮助天文学家完善了他们对早期宇宙的理解。

这包括发现宇宙不到十亿年时，发现了数百万个太阳能的超级质量黑洞。这是有问题的，因为科学家估计，逐渐更大的黑洞的合并链和周围物质的狂热供给，这将黑洞导致超级质量的大小被认为需要超过十亿年。

Matthee说：“在2023年和2024年，我们和其他团体在JWST的第一个数据集中发现了早期宇宙中先前隐藏的AGN人群。” “我们从这些物体（尤其是红光灯）中看到的光起源于超级质量黑洞周围的积聚磁盘。

“这些物体被称为'小红点'，因为这就是它们在JWST图像中出现的方式。”

目前，这个早期的银河人群非常令人兴奋，尽管知之甚少。例如，在早期的宇宙中，与以前从地球被视为超级质量黑洞驱动的Agn的人群相比，小红点似乎远远超过数量类星体。

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Matthee说：“小红点还显示出一些非常出色的特性，例如X射线发射中的昏厥，这对于AGN来说是不寻常的，红外发射也不寻常。” “由于这些并发症，我们正在努力解释我们从小红点中观察到的光，这意味着很难研究它们的特性。”

这是Matthee及其同事的新作品所在的地方。使用JWST 2年（周期2）的数据集“所有小事（ALT）”调查，该团队在特定地区建立了所有星系的精确3D地图在天空中。

Matthee说：“在该区域内，我们已经确定了七个与以前的研究相似的小红点，但是现在我们已经能够比较3D Galaxy地图中这些小红点的位置。”

团队的小红点位于这么远的地方，以至于他们的灯光已经向我们旅行了约125亿年。他们聚集在所谓的 宇宙星系网，其定位至关重要。

小红点星系是宇宙网上的杂物

星系在宇宙网中的位置取决于星系的类型。在过度密集的区域（例如节点连接的节点。在宇宙网的密度较小的区域，沿远离节点的各个链的长度，年轻和下质量的星系往往会发现。

Matthee说：“我们发现，小红点在类似于低质量的年轻星系的环境中。” “这意味着小红点星系也是低质量的年轻星系。”

这些小红点星系包含AGN的事实提供了证据，表明早期黑洞正在积极生长，其恒星质量低至阳光的巨大倍率左右。

对此的一种可能的解释是，早期宇宙中的超大质量黑洞比当今宇宙中的超级质量更有效地形成和成长。这可能是由于更多迅速消费周围气体 和重要。

Matthee说：“我认为，最有可能的解释是，由早期宇宙中星系的高气密密度培养的超质量黑洞的极快增长。” “这些密度同时导致了高恒星的密度，从而通过促进残余黑洞的失控碰撞来促进超大的黑洞形成。”

如果这是真的，那么星系中恒星和超大质量的黑洞的形成是本质上链接的，这些过程彼此之间的不同。尽管超级质量的黑洞在早期星系中生长得更快，但恒星形成逐渐赶上，导致今天看到的1：100质量比。

这尚未证实与其他超级质量黑洞生长的解释相比，这些宇宙巨人从巨大的黑洞种子中生长的想法，这是由于巨大的气体和灰尘云直接崩溃而产生的。

但是，Matthee补充说，当考虑竞争理论时，理论家现在很难围绕低寄主的银河系群体。

马修（Matthee）解释说，团队和更广泛的天文学界的下一步是消除他们发现的恒星质量/黑洞质量比并不是不准确的测量结果或选择偏见的结果，或者是最活跃的选择偏见的结果因此，巨大的超级质量黑洞。

这很可能涉及发现更多的小红点星系，这是JWST无疑将成为核心的狩猎。

Matthee总结说：“ JWST重要的是两个主要原因：没有它，我们就不会发现那些微弱的Agns人群。” “此外，如果没有JWST，我们将无法制作出我们用来推断托有微弱AGN的星系特性的星系分布的精确3D图。

“目前这是一个非常令人兴奋的研究领域！”

该团队的研究尚未在同行评审的期刊上发表。它已发布在纸库网站上arxiv。

最初发布space.com。