您的位置首页 >科技要闻 >

韦布望远镜发现最古老类星体双星,质量超大,现有黑洞成长理论很难解释

詹姆斯・韦布空间望远镜联合双子座北望远镜,找到了目前已知最古老、距离最远的紧凑类星体双星系统,编号 J1602+4228AB,夏威夷昵称 Nāpōwawāʻenakaulua,我们看到的是宇宙大爆炸之后仅 9 亿年时的样子,属于宇宙黎明阶段,两颗类星体分别对应一颗超大质量黑洞,质量达到太阳的 15 亿倍、4 亿倍,两者相隔只有 1.81 万光年。按照传统黑洞成长模型,黑洞从恒星坍缩的小种子慢慢吸积气体长大,在短短 9 亿年时间里,根本长不到这么大的质量,这个观测结果直接给现有黑洞成长理论带来巨大挑战,研究团队目前还没有成熟的解释方案,学界开始猜测是不是存在初代大质量种子黑洞、黑洞快速并合这类新机制。这套观测先是韦布做红外光谱捕捉信号,再用双子座北望远镜确认双星身份,不是单颗类星体的误判。

类星体双星系统基础参数表

项目详细信息
系统编号J1602+4228AB
夏威夷昵称Nāpōwawāʻenakaulua
观测设备韦布 JWST + 双子座北望远镜 Gemini North
对应宇宙年龄大爆炸后约 9 亿年(宇宙黎明)
红移值约 6.08
两颗黑洞质量15 亿倍太阳质量、4 亿倍太阳质量
黑洞间距约 1.81 万光年
定位迄今最古老、距离最远、最紧凑的早期类星体双星
核心矛盾现有黑洞吸积增长模型,不足以支撑它在 9 亿年内达到该质量

简单看懂:类星体双星是什么

  1. 类星体本质:星系中心的超大质量黑洞疯狂吞噬周围气体,气体被加热后发出极强亮光,亮度能超过整个星系所有恒星总和。
  2. 类星体双星:两个挨得很近的星系,各自中心都有活跃的超大质量黑洞,同时形成类星体。
  3. 这次的特殊点:别的早期类星体双星距离更远,而这一对非常紧凑,而且诞生时间极早,黑洞体量巨大。

现有理论为什么解释不通

  1. 传统标准模型:黑洞种子来自大质量恒星死亡坍缩,初始质量一般只有几十到几百倍太阳质量,靠慢慢吸积气体一点点增重。
  2. 时间短板:从小种子起步,就算一直满负荷吸积,9 亿年时间上限,很难堆出十几亿倍太阳质量的黑洞。
  3. 矛盾点:这个系统在宇宙才刚诞生没多久的时候,就已经长出两个巨型黑洞,打破了过去的增长速度预期。

学界目前猜想的几种新方向(还没有证实)

  • 初代直接坍缩种子:早期宇宙里,大片原始气体云直接塌缩成超大黑洞种子,起点质量就很高,不用从小恒星黑洞慢慢长。
  • 频繁黑洞并合:多个黑洞快速碰撞合并,质量跳跃式增长,而不是靠慢慢吸积气体。
  • 吸积效率远超预期:早期特殊环境下,黑洞吞噬气体的速度比理论上限还要快。

后续科研跟进方式

  1. 用韦布继续拍摄更高分辨率光谱,分析黑洞周边气体、星系环境。
  2. 等待下一代望远镜,寻找更多同年代的类星体双星,判断是不是普遍现象。
  3. 理论团队修改黑洞成长模型,验证新猜想能不能匹配观测数据。
  4. 对比引力波观测数据,看早期双黑洞并合的信号能不能对应上。

容易混淆的知识点

✅ 类星体 ≠ 黑洞本身:黑洞看不见,亮的是黑洞外围被撕扯加热的气体盘

✅ 我们看到的是 9 亿年的画面,不是现在这个系统当下的样子,光线跑了一百多亿年才抵达地球

✅ 它不是唯一的早期超大黑洞,但是已知最早的一对紧凑类星体双星

【常见问题】

问题 1:韦布望远镜发现迄今最古老类星体双星,这个类星体双星叫什么名字?

回答 1:韦布望远镜发现的这对最古老类星体双星编号 J1602+4228AB,夏威夷昵称是 Nāpōwawāʻenakaulua,由韦布和双子座北望远镜联合观测确认。

问题 2:韦布望远镜发现的这组古老类星体双星,现有黑洞成长理论为什么难以解释?

回答 2:这对类星体双星对应的两颗超大质量黑洞,在宇宙诞生仅 9 亿年就达到了最高 15 亿倍太阳质量,按照传统恒星坍缩种子、缓慢吸积的黑洞成长模型,时间不够,很难长到这么大。

问题 3:韦布望远镜发现的古老类星体双星,两颗黑洞之间距离有多远?

回答 3:韦布望远镜发现的这组古老类星体双星,两颗超大质量黑洞之间距离大约 1.81 万光年,属于宇宙黎明时期非常紧凑的类星体双星系统。

问题 4:韦布望远镜发现的古老类星体双星,类星体到底是什么?

回答 4:韦布望远镜发现的古老类星体双星里,类星体就是星系中心活跃吞噬气体的超大质量黑洞,气体剧烈发光,亮度可以超过整个星系恒星,一对类星体就是两个挨得很近的活跃黑洞系统。

【参考资料】

[2026-11-15](韦布望远镜发现迄今最古老类星体双星,现有黑洞成长理论难以解释)IT 之家

[2026-11-10](Astronomers Discover Nāpōwawāʻenakaulua, the Oldest Compact Quasar Pair in the Universe)NOIRLab

[2026-11-13](Webb findet ein extrem massereiches Quasarpaar aus der Frühzeit des Universums)Forschung und Wissen

[2026-11-10](Oldest compact quasar pair found, 900 million years in)Space and Sky

【免责声明】

本文内容整理自 NOIRLab 官方发布、天文媒体报道,韦布望远镜发现的古老类星体双星属于最新观测成果,黑洞快速形成的猜想尚未验证;黑洞成长理论模型还在持续迭代,本文科普内容仅供参考,不代表最终定论。

今日大家都在搜的词: