所有超大质量黑洞都在哪里？

几乎每个星系的中心都有超大质量黑洞，当它们周围有足够的物质时，它们就会进入一种疯狂的进食阶段，我们称之为活跃星系核，或急性肾炎。人们曾预期，当宇宙在过去更加活跃时，恒星形成和星系合并增强，活动星系核会更加常见。但新的研究表明，这种说法可能并不完全正确。

天文学家利用约翰·韦斯特观察遥远星系的红外特征。詹姆斯·韦伯太空望远镜的前身斯皮策此前，詹姆斯·韦伯太空望远镜曾对 70 亿至 100 亿年前的宇宙正午时期进行过观测，鉴于新望远镜功率和灵敏度的大幅提升，人们预计詹姆斯·韦伯太空望远镜将发现更多活动星系核。但目前发现的新天体数量很少，这表明那里的活动星系核并不多。

“结果与我的预期完全不同，这让我第一次大吃一惊，”该研究的主要作者、堪萨斯大学物理学和天文学助理教授 Allison Kirkpatrick 在一篇陈述。“一个重大的发现是快速增长的超大质量黑洞的稀缺性。”

“这一发现引发了人们对这些物体下落的疑问。事实证明，这些黑洞的增长速度可能比之前认为的要慢，这很有趣，因为我所研究的星系与过去的银河系相似。之前使用斯皮策望远镜的观测只能让我们研究最亮、质量最大的星系，这些星系中的超大质量黑洞正在快速增长，因此很容易探测到它们。”

每台望远镜都有局限性，这会导致偏差。最常见的是选择效应，例如只看到最亮的物体。斯皮策望远镜探测到了最大、最活跃的星系，以及质量最大的黑洞。现在詹姆斯·韦伯太空望远镜正在观察较小的物体，我们对黑洞增长的看法正在根据新证据进行调整。这项工作也为星系提供了新的视角。

柯克帕特里克说：“利用詹姆斯·韦伯太空望远镜，我们可以识别出比以往更小的星系，包括银河系大小甚至更小的星系，这在以前这些红移（宇宙距离）下是不可能实现的。”

“通常情况下，质量最大的星系由于恒星形成速度快，尘埃含量丰富。我曾假设质量较小的星系也会含有大量尘埃，但事实并非如此，这超出了我的预期，并带来了另一个有趣的发现。”

该团队利用詹姆斯·韦伯太空望远镜进行了更多的观测，以扩大我们对这一时期和这些星系的了解，从本研究中的 400 个增加到约 5,000 个。这不仅仅是关于其他星系的演化。这些发现可能对我们自己的银河系及其超大质量黑洞产生影响射手座 A*。

“我们的黑洞似乎很平静，没有表现出太多的活动，”柯克帕特里克补充道。“关于银河系的一个重要问题是它是否曾经活跃过，或者经历过活动星系核阶段。如果大多数星系，比如我们的星系，都缺乏可探测的活动星系核，这可能意味着我们的黑洞在过去从未如此活跃过。”

“最终，这些知识将有助于限制和测量黑洞质量，阐明黑洞生长的起源，这仍然是一个未解的问题。”

该研究目前正在《天体物理学杂志》上发表，可在论文集。