臺北市立天文科學教育館

一個國際天文學家團隊利用美國詹姆斯韋伯太空望遠鏡發現到宇宙年齡只有 7.4億年時兩個星系及其巨大黑洞正在進行合併的證據。這是迄今為止探測到最遙遠的黑洞合併，也是首次在宇宙如此早期就探測到這種現象。

圖說：由左至右，第一張圖片顯示了黑色背景上的一大片星系。第二張圖片顯示了這個區域中一個較小的區域，更詳細揭示了星系的各種形狀和顏色。最後的圖片顯示了ZS7星系系統，可看到橙色的電離氫和暗紅色的電離氧。（資料來源：ESA/Webb, NASA, CSA, J. Dunlop, D. Magee, PG Pérez-González, H. Übler, R. Maiolino等）

在大霹靂（Big Bang）後10億年裡發現了巨大的黑洞，意謂著黑洞的增長一定非常快速且非常早。現在，詹姆斯韋伯太空望遠鏡對早期宇宙中黑洞的生長提供更多的線索。這項研究已發表在皇家天文學會月刊。大質量黑洞具有獨特的光譜特徵，使天文學家能夠識別它們。對於非常遙遠的星系，例如這個研究中的星系（稱為ZS7系統），這些特徵是無法從地面上看到的，只能用韋伯望遠鏡觀察。

英國劍橋大學的第一作者Hannah Übler解釋說：「我們在黑洞附近發現了快速運動的高密集氣體，以及被黑洞在吸積過程中產生的高能輻射照亮的高溫和高電離氣體，韋伯的高解析力還可分辨出兩個黑洞影像。」研究團隊發現，兩個黑洞中有一個質量是太陽質量的5000萬倍，另一個黑洞的質量很可能相似，因為第二個黑洞被埋在稠密的氣體中，測量起來較困難。

Übler解釋說：「我們的發現表明，合併是黑洞快速增長的重要途徑，即使在宇宙黎明也是如此，大質量黑洞從一開始就在塑造星系的演化。」研究團隊也指出，一旦兩個黑洞合併，它們也會產生重力波。這樣的事件將被下一代重力波天文台偵測到，例如即將開始的雷射干涉太空天線（Laser Interferometer Space Antenna）任務，該任務最近得到了歐洲太空總署的批准，將成為世界第一座太空中的重力波天文台。（編譯／吳典諺）

資料來源：phys.org