韋伯發現一個高速逃離宿主超大黑洞

2026-01-20 | 來源: 大紀元 | 轉到微信 | 有0人參與評論 | 字體: 放大縮小 | 收藏 | 打印

近期國際天文團隊使用美國太空總署（NASA）的太空望遠鏡證實，過去觀測到一條微弱細長宇宙線條，實際上是一個黑洞高速逃離母星系所留下的痕跡。研究人員認為這項研究，或許能解開黑洞是否有辦法掙脫星系重力束縛的疑問。

美國耶魯大學（Yale University）、加拿大多倫多大學（University of Toronto）與以色列特拉維夫大學（Tel Aviv University）等機構組成的團隊，首次確認一個超大質量黑洞，正以每小時200萬英裡（約360萬公裡）的驚人速度，遠離它原本所在的星系。

這項研究成果已放到預印本服務器arXiv上，並投稿至《天體物理學雜志快報》（Astrophysical Journal）。

這個黑洞正式名稱為“RBH-1”，最早由美國耶魯大學天文學和物理學教授皮特‧范‧多庫姆（Pieter van Dokkum）團隊在2023年發現。當時他們在哈勃太空望遠鏡（HST）的一張存檔影像中，注意到一條景象十分奇特的微弱線條。

隨後，團隊利用位於夏威夷的凱克天文台進行了觀測。當時的觀測顯示，這條綿延20萬光年（約銀河系直徑的兩倍）的奇特線狀物，其實是由一群年輕恒星組成的“尾跡”，其源頭是一個質量相當於2,000萬個太陽的黑洞。

雖然研究人員那時曾懷疑這個奇怪的物體，很可能是一個“逃逸”的黑洞，但缺乏確鑿的證據。直到研究團隊求助於靈敏度和清晰度更好的詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡（JWST），才真正確認它是一個“逃逸”的超大質量黑洞。

原因是JWST太空望遠鏡的中紅外線儀器以前所未有的清晰度，觀測到了RBH-1黑洞在高速移動時，前緣產生一種名為“弓形激波”的沖擊波。

研究人員形容“弓形激波”這有點像船只在水中航行時推開的波浪。只不過這艘“船”是難以直接觀測的黑洞，而“波浪”是星系的氣體被沖擊波加熱、電離後，發出的氫與氧光譜訊號。

研究團隊表示，除了JWST太空望遠鏡提供驚人的分辨率圖像外，這次的觀測結果也與哈伯望遠鏡（HST）、凱克望遠鏡（Keck）先前在不同波長下的觀測結果完美吻合，證實了理論模型的預測。

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他們認為研究這個“逃逸”RBH-1黑洞，能讓科學家更深入了解星系和黑洞的演化過程。原因是銀河系與大多數大型星系的中心，都嵌入了超大質量黑洞，而這些黑洞是否能掙脫星系的束縛，一直以來都是個謎。

分辨“逃逸”黑洞不容易

研究人員指出，要確認黑洞是否真的“逃逸”極具挑戰性，其中距離地球大約110億光年的著名“宇宙貓頭鷹”（Cosmic Owl）星系，便是一個經典的對照案例。該星系擁有兩個星系核與三個活躍的超大質量黑洞，其中第三個黑洞“嵌入”在兩個星系核之間的氣體雲中。

先前科學家一度懷疑它也是透過三體交互作用被踢出的“逃逸者”。然而，後續的JWST觀測卻顯示，這個黑洞很可能是在氣體雲中透過直接坍縮（direct collapse）原地形成的結果，並非被彈射出來。

這反襯出此次發現的RBH-1黑洞的獨特性。不同於宇宙貓頭鷹的模棱兩可，RBH-1擁有清晰的弓形激波與速度梯度，是首個被確認真正“逃逸”的超大質量黑洞。