美国航太总署（NASA）的韦伯太空望远镜（JWST）发现了一些早期宇宙中的神秘物体，挑战了现有的星系和超大质量黑洞形成理论。这些物体包含古老的恆星和巨大的黑洞，质量超乎预期，显示出一种快速且非常规的早期星系形成方式。这一发现揭示了与现有模型的显著差异，并暗示了複杂的早期宇宙历史。



据《每日科技网》（scitechdaily）5日报导，一支来自美国宾州立大学（Penn State）的研究团队利用JWST的近红外线光谱仪（NIRSpec），在快速紫外线爆发成像实验（RUBIES）调查中确认了这些神秘物体。这些物体可追溯至大爆炸后的6-8亿年，当时宇宙年龄仅为现在的5%。研究人员透过分析物体发出的不同波长光线的光谱，发现了数亿年历史的古老恆星，这在年轻的宇宙中是意料之外的。

这些神秘物体还包含巨大的超大质量黑洞，估计其质量是我们银河系中心黑洞的100到1000倍。这些发现显示出与现有模型的显著差异，暗示著快速且不寻常的早期星系形成方式。研究人员首次在2022年7月发现这些巨大的物体，当时JWST的初始数据集发布。团队随后发表了论文，宣布这些物体的存在。


进一步的光谱分析确认了这些物体确实是接近时间起点的星系，并且发现了意外巨大的超大质量黑洞和古老恆星群。宾州州立大学天文与天体物理学助理教授Joel Leja表示，这些物体让人感到困惑，因为它们不符合现有的宇宙模型，暗示它们可能在宇宙初期经历了一个非常快速且奇特的形成过程。


JWST配备了红外线感应仪器，能够检测到最古老的恆星和星系发出的光。望远镜基本上允许科学家们回溯到大约135亿年前，即我们所知的宇宙开始的时候。分析古老光线的一个挑战是很难区分发出光的物体类型。在这些早期物体的情况下，它们具有超大质量黑洞和古老恆星的明确特徵。研究人员希望进行更多观测，以解释这些物体的谜团。

除了无法解释的质量和年龄，如果部分光线确实来自超大质量黑洞，那么它们也不是普通的超大质量黑洞。它们产生的紫外线光子远超预期，且使用其他仪器研究的类似物体缺乏超大质量黑洞的特徵，如热尘和明亮的X射线发射。


Leja表示，通常超大质量黑洞与星系成对存在，应该一起成长，但这些物体的情况却不同，让人无法理解。


研究人员希望透通过将望远镜长时间指向这些物体，获取更深的光谱数据，以帮助区分恆星和潜在超大质量黑洞的发射光，并识别每个物体中存在的特定吸收特徵。Leja提到，这个问题需要一个至今未能实现的灵光一现，以解决这些拼图碎片的矛盾。研究结果于6月27日发表在《天体物理学期刊快报》（Astrophysical Journal Letters）上。