在不可能的目標中尋找活躍星系核

現在天文學家知道，星系的核心由超大質量黑洞（數十萬或數百萬個太陽質量以上）組成。而它們是如何形成？

超大質量黑洞會因為星系合併和周圍質量的吸積而增長，但最一開始的那個種子是如何出現的？是從大質量恆星演化而來？還是在早期宇宙中直接從氣體雲塌縮而成？又或者是由無數微小的太初黑洞迅速建立起來？

科學家希望找到最接近一開始的那個種子黑洞，理想目標是：小型、低金屬豐度、那些宿主星系還沒有顯著與其它星系合併而成長的種子黑洞遺跡。

最容易找尋的超大質量黑洞是活躍星系核（Active galactic nuclei，簡稱 AGN），因為活躍的吸積周遭物質產生容易觀測的電磁訊號，但小型、低金屬豐度的矮星系不容易觀察到這些訊號。

因此美國佐治梅森大學（George Mason University）珍娜·坎恩（Jenna Cann）的團隊提出一種找尋這些隱藏活躍星系核的聰明方法：不依靠微弱活躍星系核的直接輻射，而是找尋其周圍離子受激發後產生的近紅外光。他們在矮星系J1601+3113中利用這個方法成功識別出活躍星系核，找到過去無法看到的目標。對這些黑洞遺跡的更多研究將使科學家更理解超大質量黑洞組成的機制。

【圖：珍娜·坎恩；文：節錄自台北市立天文科學教育館網頁】