JWST首次直接测量早期宇宙黑洞质量，发现黑洞远超宿主星系的常规比例。

天体物理学家曾认为超大质量黑洞的生长遵循这样的路径：大质量恒星坍缩成黑洞，然后通过吸积物质和与其他黑洞合并不断增长。星系也在合并，推动黑洞合并，最终形成拥有数十亿倍太阳质量超大质量黑洞的大型星系。

但韦伯太空望远镜(JWST)发现了一个超大质量黑洞，其存在似乎先于其宿主星系，对现有认知构成了直接挑战。

两篇论文呈现了这一发现。一篇发表于《自然》，题为《高红移"小红点"中黑洞质量的直接测量》，由Kavli研究所的Ignas Juodžbalis领导。另一篇发表于《皇家天文学会月刊》，题为《大爆炸后7亿年几近原始星系中的黑洞》。

共同作者Roberto Maiolino称之为"一次范式转变，对经典图景的全面重新审视"。这一发现来自对Abell2744-QSO1的观测，这是一个距大爆炸仅7亿年的"小红点"。它虽只有1300光年宽，但由于被星系团Abell 2744(潘多拉星系团)引力透镜放大并形成三重影像，可供详细观测。

初步观测显示QSO1含有一个4000万倍太阳质量的超大质量黑洞，但测量存在不确定性。研究人员使用JWST的NIRSpec积分场单元，通过测量黑洞对周围气体的引力效应及绘制元素组成来精确测量。修正后的结果显示其质量达5000万倍太阳质量，比最初的估计大了1000万倍。

该黑洞占其星系总质量的比重远超本地宇宙中任何已知案例。正如作者所写，QSO1"远高于本地宇宙的标度关系"。第二篇论文指出，现有模型难以解释"一个化学上如此原始的系统竟承载着已经如此巨大的黑洞"。

共同作者Francesco D'Eugenio解释说，此前对早期宇宙黑洞质量的测量都是间接的。Maiolino称这一结果是"大爆炸后十亿年内黑洞质量的首次直接测量"。虽然修正后的质量并未改变早期超大质量黑洞存在的总体结论，但它提供了证据表明黑洞并非以前假定的有序、层级式方式生长。

本文译自 sciencealert，由 BALI 编辑发布。