NASA 詹姆斯·韋伯太空望遠鏡發現新型天體「黑洞星」MoM-BH*-1

天文學家利用美國國家航空暨太空總署（NASA）的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）發現了一種先前未見的天體類型：所謂的「黑洞之星」，即環繞著快速增長的黑洞的巨大發光氣體雲。這一物體命名為 MoM-BH*-1，位於海豚座，觀測到的狀態大約是在大爆炸之後的 6.6 億年。研究人員表示，這一物體結合了通常與兩種截然不同的物體相關的特徵，即稠密恆星大氣的星形外觀和吸積黑洞所產生的巨大能量。

這項發現也可能解釋 JWST 在早期宇宙中所面臨的一個引人入勝的謎題，即被稱為「小紅點」的微弱緊湊物體。

MoM-BH*-1 的特徵

MoM-BH*-1 的黑洞並不看起來像傳統的黑洞恆星。相反，研究人員認為它可能是一個年輕的黑洞，埋藏在一個異常密集的氫氣包圍之中。中央的黑洞質量估計約為太陽的 100,000 倍，而周圍的氣體包圍層可能擴展至整個太陽系的規模。這一包圍層對該物體的奇特外觀至關重要。通常，活躍的吸積黑洞通過物質落入吸積盤產生巨量的能量，但在這種情況下，包圍黑洞的稠密氣體似乎吸收並重新處理了大部分輻射，從而有效地創造出一個類似光球的表面，使該物體看起來更像是一顆巨星。

結果是這一物體從外部看起來像恆星，但其能量來源卻是黑洞而非核融合。

JWST 發現了不尋常的現象，研究人員在搜尋 JWST 的觀測數據中尋找極其遙遠的星系時遇到了 MoM-BH*-1。最初引起他們注意的是一個異常明亮、強烈紅色的光點。其光譜中包含了一個異常強烈的巴爾默斷裂，即在與氫吸收光有關的特定波長下亮度的急劇變化。這種特徵可以出現在恆星大氣中，但在 MoM-BH*-1 中看到的斷裂強度遠超過普通恆星的預期。此外，該物體幾乎沒有證據顯示存在比氫和氦更重的元素。

計算機模擬提供了一種可能的解釋：足夠密集的氫包圍層可以重現該物體的不尋常光譜外觀，但仍需要解釋其非凡的亮度。這正是黑洞所起的作用。

根據麻省理工學院的研究人員，MoM-BH*-1 產生的能量約為任何已知恆星所能產生的 1,000 億倍。因此，核融合無法輕易解釋其亮度。然而，活躍的吸積黑洞在物質朝其落下時，能夠產生巨量的能量。當研究人員將黑洞納入模型時，發現一個質量約為 100,000 太陽質量的黑洞，周圍包圍著一層稠密的氫，最符合 JWST 的觀測。因此，研究人員將該物體描述為黑洞之星。

然而，這一解釋仍然是基於觀察特徵的模型，而非顯示黑洞位於恆星內部的照片。

黑洞星模型的意義

這一發現可能特別重要，因為 JWST 一再發現早期宇宙中的神秘緊湊紅源。這些小紅點（LRDs）在宇宙歷史的最初幾十億年中出現得非常豐富，但其本質仍然存在爭議。最近的研究越來越多地探討黑洞之星模型，至少對某些 LRD 而言。2026 年 6 月的一項研究在 JWST 的觀測中確認了 241 個候選的黑洞之星主導源，這表明這一現象可能並不僅限於單一物體。MoM-BH*-1 的特殊之處在於，其黑洞之星成分似乎壓倒了其周圍的星系，為天文學家提供了對這一現象異常清晰的觀察。

如果類似的物體證明普遍存在，則也可能幫助解釋超大質量黑洞在年輕宇宙中迅速增長的原因。某些黑洞可能並非突然出現，而是經歷了這樣一個包裹氣體的早期階段。