打破纪录，韦伯、钱卓拉望远镜联手发现最遥远X射线超大质量黑洞

结合钱卓拉 X 射线天文台（Chandra）与韦伯太空望远镜（JWST）数据，科学家发现迄今在 X 射线中检测到最遥远的超大质量黑洞，存于大爆炸后仅 4.5 亿年，强烈表明早期宇宙超大质量黑洞的形成涉及其他步骤。

NASA 韦伯望远镜升空后，已知宇宙最古老星系便透过韦伯太空望远镜之眼更新一批，该望远镜利用前景特定星系团的重力透镜效应放大 11 个遥远星系，它们在大爆炸后不到 10 亿年就已存在。

于是天文学家决定检查这些星系中心是否有超大质量黑洞。黑洞进食时会发出大量 X 射线，因此研究人员利用钱卓拉 X 射线天文台对透镜区域进行持续 2 周的成像，将起源位置与韦伯望远镜识别的星系位置进行比较。

很快地，研究人员从来自 UHZ-1 星系的中心位置发现 X 射线比背景高出 4 个标准差，能量与活跃星系核一致;而透过爱丁顿极限（决定黑洞吸收周围物质的速度）估计该黑洞质量至少为太阳 1,000 万倍，上限可能达 1 亿倍。

UHZ-1 星系距离我们 132 亿光年，可追溯至宇宙甫诞生 4.5 亿年后，考虑之前对 UHZ-1 星系内恒星总质量估计值，新研究表明这个超大质量黑洞占了 UHZ-1 星系总质量一半，或者说大致相当于银河系其他所有物体质量总和。

目前理论认为，早期宇宙的超大质量黑洞主要有 2 种形成途径，第 1 种是宇宙首批恒星非常大，因此爆炸后也形成异常大的恒星黑洞，然后透过合并与吸收气体迅速增长;第 2 种观点则认为黑洞是极其致密的巨大气体云直接塌缩形成。

假设该黑洞在大爆炸后约 2 亿年形成，若它经由第一批恒星经历超新星爆炸产生，则进食量需达爱丁顿极限 2 倍才能成长至观测质量，考虑该黑洞能生长的时间极短，基本上可排除这个模型。

大量气体云直接塌缩形成种子黑洞。（Source：钱卓拉 X 射线天文台）

也就是说，天文学家有更多强力证据表明早期质量黑洞透过大量气体云直接塌缩形成，并在爱丁顿极限下达到当今观测质量。

未来，研究人员将继续利用韦伯望远镜结合其他望远镜数据结果绘制早期宇宙。新论文发表在《自然天文学》（Nature Astronomy）期刊。