韋伯望遠鏡發現宇宙最古老星系(圖

2025-11-25 | 來源: 自由時報 | 轉到微信 | 有0人參與評論 | 字體: 放大縮小 | 收藏 | 打印

韋伯太空望遠鏡（JWST）再度將人類視野推向宇宙邊緣。天文科學網站《Live Science》報道，一項發表於預印本網站arXiv的最新研究指出，天文學家利用韋伯望遠鏡的觀測數據，在一個極其遙遠的星系“GHZ2”（又名 GLASS-z12）中，發現了可能源自“超大質量黑洞”的跡象。若此發現獲得證實，這將是人類史上觀測到最古老、最遙遠的超大質量黑洞，存在於宇宙大爆炸後僅3.5億年的極早期階段。

這項尚未經過同行評審的研究報告指出，天文學家使用韋伯望遠鏡的近紅外光譜儀（NIRSpec）與中紅外儀器（MIRI），分析了來自 GHZ2 星系的光線。這個星系於2022年被發現，其光線在太空中旅行了約134億年才抵達地球。研究團隊發現，GHZ2 的光譜中出現了異常強烈的“發射譜線”（emission lines），這些亮帶是由原子或離子在獲得能量後所釋放的光，其中隱藏著該星系能量來源的關鍵線索。

高能量“碳指紋”泄露蹤跡

美國麻薩諸塞大學阿默斯特分校（UMass Amherst）天文系助理教授、研究共同作者薩瓦拉（Jorge Zavala）解釋，他們觀測到的是需要極高能量才能產生的“高電離譜線”。這類譜線通常與活躍星系核（AGN）有關，即星系中心正在吞噬物質的活躍黑洞。

最關鍵的證據是一條被稱為“C IV λ1548”的發射線，它來自失去了三個電子的碳原子（三價碳離子）。研究人員指出，要讓碳原子失去三個電子，需要極度強烈的輻射場，單靠恒星的光芒很難辦到，而活躍星系核正是這種高能光子的天然制造者。這條譜線的強度強烈暗示，GHZ2 內部可能藏著一個正在瘋狂進食的黑洞。

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然而，GHZ2 是一個充滿謎團的系統。分析顯示，雖然部分可見光譜線可以用恒星形成來解釋，但那條異常強烈的碳譜線卻指向黑洞的存在。這意味著 GHZ2 的光芒可能是一個混合體：部分來自正常恒星，部分來自一個饑餓的超大質量黑洞，或是更奇特的“超大質量恒星”。

研究團隊強調，目前的發現雖令人振奮，但仍需更多高解析度光譜觀測來最終確認。若能證實 GHZ2 確實擁有活躍星系核，它將成為檢驗黑洞起源理論的絕佳實驗室，協助科學家探討黑洞在宇宙誕生初期究竟是來自恒星坍塌的“輕種子”，還是直接由氣體雲坍縮而成的“重種子”。