詹姆斯·韦伯望远镜揭秘宇宙新奥秘：黑洞喷流与婴儿星系的重大发现
詹姆斯·韦伯望远镜揭秘宇宙新奥秘：黑洞喷流与婴儿星系的重大发现
2025年1月，詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）再次传来重磅消息：首次探测到来自银河系中心超大质量黑洞——人马座A*（Sagittarius A*）的中红外耀斑。这一发现不仅揭示了黑洞活动的新特征，还为理解宇宙早期星系形成提供了重要线索。
黑洞的神秘面纱
天文学家首次在中红外波段观测到Sagittarius A*的耀斑活动。这种耀斑是黑洞吸积盘中高能电子释放能量的结果，其强度随黑洞磁场线的相互作用而变化。这一发现填补了此前在无线电和近红外波段观测之间的空白，为理解黑洞物理提供了新的视角。
“20多年来，我们已经知道在无线电和近红外（NIR）范围内发生了什么，但它们之间的联系从来没有100%清楚，”该论文的主要作者之一、史密森天体物理天文台的研究员约瑟夫·迈克尔（Joseph Michail）在一次中心发布会上说。“中红外的新观测填补了这一空白。”
这一发现的重要性在于，它揭示了黑洞吸积盘中冷却电子的作用机制，为理解黑洞耀斑的产生提供了新的线索。这项研究已被接受发表在《天体物理学杂志快报》上，目前可以在预印本服务器arXiv上查看。
早期宇宙的婴儿星系
在另一项重大发现中，JWST捕捉到了宇宙诞生后不到6亿年的45,000多个婴儿星系。这些星系的发现对于理解宇宙早期的星系形成过程具有重要意义。
更令人惊讶的是，天文学家还观测到了一个距离宇宙大爆炸仅约7亿年的“由内而外”生长的星系。这是迄今为止观测到的最古老的此类星系，其核心区域存在密集的恒星，而新的恒星形成活动主要发生在星系外围。这一发现验证了理论模型预测的星系生长方式，但直到JWST的出现才得以观测到这一过程。
挑战现有宇宙理论
最令人震撼的发现来自对一个距今115亿光年的超大质量星系的观测。这个星系内部包含的恒星群比银河系还要庞大，而且这些恒星形成的时间可以追溯到约130亿年前，即宇宙大爆炸后仅1-2亿年。
这一发现颠覆了现有的星系形成理论。根据当前模型，早期宇宙中的暗物质尚未聚集到足以形成如此庞大星系的密度。斯威本科技大学的Karl Glazebrook教授表示：“我们需要更多的观测来了解这类星系有多普遍，以及它们真正的质量有多大。如果真能找到更多类似的星系，这将彻底颠覆我们对星系形成的认识。”
这些突破性发现展示了JWST在揭示宇宙奥秘方面的强大能力。随着更多观测数据的积累，人类对宇宙起源和演化的理解必将迎来革命性的进展。