天文學家發現130億光年外的奇特天體可能是超大質量黑洞的祖先

天文學家使用哈勃太空望遠鏡看到距離一百三十億光年的天體，可能是超大質量黑洞的祖先。這個稱為GNz7q的天體位於大天文台溯源深空巡天（Great Observatories Origins Deep Survey）北面星場，在宇宙大火爆炸後僅七億五千萬年就存在。該團隊發現它是緊湊的紫外線和紅外線源，不可能是由星系的輻射引起的，但與落入黑洞的物質所預期的輻射一致，顯示GNz7q是一個新形成的黑洞。

當今天文學的一個未解之謎：達數百萬到數十億太陽質量的超大質量黑洞，如何能如此快速增長？丹麥哥本哈根大學研究團隊目前提出的理論認為，超大質量黑洞在劇烈形成恆星的星暴星系核心中形成，之後推開周圍氣體和塵埃，並以極為明亮的類星體形態現身，目前未有明確的觀測證據，但該團隊認為GNz7q具有星暴星系和類星體的特徵，它很可能是個超大質量黑洞。

類星體是由位於星系中央的超大質量黑洞所驅動極明亮的天體，超大質量黑洞會吞噬附近的物質形成吸積盤，吸積盤氣體會經由摩擦而產生高溫，在各波段釋放明亮光線。觀測顯示GNz7q的宿主星系正在以每年一千六百個太陽質量的速度形成恆星，它在紫外線波段極亮，但在X射線波長卻非常微弱。團隊認為X射線源的吸積盤核心仍被灰塵遮蔽，而吸積盤的外部（即紫外光的來源）已變得清晰，所以推測GNz7q是快速增長的黑洞，但仍受到宿主星系的塵埃核心所掩蓋。

研究團隊表示：借助大天文台溯源深空巡天北面星場計畫所提供的多波長觀測數據，才能找到隱藏在星爆星系中的GNz7q。不然GNz7q缺乏能識別早期宇宙中類星體的特徵，所以很容易忽視。該研究團隊認為未來使用韋伯太空望遠鏡的光譜儀器能對如GNz7q等天體進行更詳細研究，以研究超大質量黑洞之謎。

【圖：美國太空總署；文：節錄自台北市立天文科學教育館網頁】研究全文刊登在2022年4月13日出版的《自然》期刊；標題是：A dusty compact object bridging galaxies and quasars at cosmic dawn