一位艺术家描绘的黑洞周围热气盘的插图。（图片来源：NASA/JPL-Caltech）迄今为止发现的最遥远的“黑洞星”，存在于宇宙中于大爆炸后不到6.6亿年，提供了有关詹姆斯·韦伯太空望远镜早期宇宙图像中神秘“小红点”起源的重要线索。共识似乎是，这些奇特的天体，首次在2022年被发现，正在成长为埋藏在巨大的气体云中的超大质量黑洞，其光谱类似于冷却的红色恒星，例如红巨星。最近，天文学家发现其中一些天体位于年轻星系的中心，这些星系的光已经旅行了大约120亿年，加上或减去10亿年，才到达我们这里。考虑到它们的距离和微弱，黑洞星的光线很难与周围星系的光线分离，特别是当我们知道那里可能存在一个对JWST来说太微弱的星系时。然而，在一项名为“幻影或奇迹”（MoM）调查的JWST项目中发现的一颗新的黑洞星，充当了一种缺失环节。奥地利科学与技术研究所的Jorryt Matthee以及MoM调查的共同研究员在一份声明中说：“幻影或奇迹调查特别设计用于瞄准被认为‘有风险’的源，意味着它们可能是惊人的发现，也可能只是一些看起来像远方星系的冷近星。”该调查特别关注那些看起来可能是非常高红移星系的物体（红移在10或更高，这意味着它们存在于至少131亿年前）。该调查找到的黑洞星被命名为MoM-BH*-1，是迄今为止“裸露”黑洞星的最佳例证，这意味着天文学家相当确定它独自在太空中存在，而不是在一个正在繁荣发展的星系内部。这意味着它的所有光都是由于云中心的黑洞上积聚而产生的。虽然我们无法看到这种积聚，因为被气体云遮蔽，但这种光从内部激发周围的云，使其发光，就像太阳内部产生的能量导致其外层辐射一样。“我们检测到的光谱是关于喂养一个早期形成的黑洞的气体幕的最佳证据，”夏威夷大学的Rohan Naidu在其发现MoM-BH*-1的研究团队中担任首席，并且是MoM调查的联合负责人，他在声明中说。一些JWST“小红点”的发现。（图片来源：NASA，ESA，CSA，STScI，Dale Kocevski（科尔比学院））有趣的是，MoM-BH*-1在空间中与同一红移的年轻星系非常靠近，估计黑洞星与星系碰撞并合并还需要再经过1亿年。Naidu和Matthee的团队模拟了星系在与MoM-BH*-1合并后会呈现什么样的光谱，发现这与已经存在于星系中的小红点非常相似。“考虑将黑洞星视为小红点黑洞成分的模板，有助于阐明关于它们的许多不确定性，”Matthee说道。“如果嵌入类似的宿主星系，像MoM-BH*-1这样的黑洞星可能实际上作为婴儿类星体的中心引擎。”由此，MoM-BH*-1为包含小红点的微弱星系中心的天体作为黑洞星提供了强有力的证据。最近对一些低红移的小红点的观察表明，围绕黑洞的气体云开始解体，暴露出黑洞及其上的气体积聚产生的X射线。这些黑洞似乎正在快速增长，周围的环境变得高度发光，形成类星体。一位艺术家的印象描绘了恒星与黑洞星之间的相似性，只不过黑洞星至少比太阳大10万倍。（图片来源：Rohan Naidu（夏威夷大学）。）“自从发现类星体以来，天文学家从未缺乏想象力：我们有许多理论来解释这些黑洞如何如此迅速地变得如此巨大，”Naidu说。“在早期宇宙中肯定发生了某些惊人的事情。现在通过JWST，我们可以直接观察这一时期，亲眼见证哪些情景实际上发生。”了解超大质量黑洞的产生以及它们是否比环绕它们的星系存在得更早是JWST发射前的主要科学目标之一。在这方面，该望远镜至今已经取得了巨大的成功。尽管只有在四年前才发现小红点，但对它们和黑洞星的研究正在加速，几乎每周都有新的发现发布。“这些是令人兴奋的时刻，关于小红点的论文和预印本几乎接近一千篇。