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黑洞们为何集体保持沉默？

银河系中心可能从来也没有辉煌过。

哈勃拍摄的相关天区。韦布望远镜对同一区域进行了研究。NASA / ESA

类星体是人类目前所能看到的最远天体。它们是活跃的超大质量黑洞，端坐在遥远星系的中心，大把吞吃物质，并向宇宙射出强光。

作为星系演化的推动者，超大质量黑洞巨大的质量可能是在它们年轻的时候快速积累起来的。但是最近詹姆斯·韦布空间望远镜的观测结果表明，情况好像不是那样。在科学家想象中的宇宙正午，星系中心的黑洞们却集体保持了沉默。

所谓宇宙的正午，是指宇宙大爆炸后30亿至60亿年间。当时宇宙中恒星的爆发式增长达到了顶峰。而如果超大质量黑洞的快速增长也是一种普遍现象，那么那时宇宙中的大部分黑洞也应该处在活跃阶段。天文学家形容那时的宇宙就像一天之中的正午时分一样明亮喧闹。

韦布望远镜的观测对象是大熊座和牧夫座之间的一片天空区域。2004和2005年哈勃望远镜曾经观测过这里，当时发现了至少5万多个星系。而到了2011年，斯皮策太空望远镜再次对这些星系进行红外观测后，人们在这里发现有一些星系中心的超大质量黑洞处于活跃状态——但是数量却低于预期。

鉴于斯皮策望远镜有限的灵敏度，看不到那些较小的或者被尘埃遮蔽的活跃星系核情有可原。但是这一次韦布望远镜的观测结果却出人意料。

韦布在同一区域发现的活跃黑洞数量和斯皮策几乎一样。

以韦布比斯皮策强大得多的观测能力，人们期待它能够看到更多的活跃星系核，但是结果却没有。

韦布还发现，那时大部分星系看上去和今天的星系差别很小。除了中心黑洞平静，旋涡星系包含的尘埃量也有限，和今天的银河系相似；较小星系内的尘埃量也不多。

研究人员认为，这表明人们之前的推测并不准确。我们今天所看到的大部分超大质量黑洞，可能并非通过在活跃期快速成长，而最终变成今天的模样的。也就是说，它们的生长方式另有可能。

很多人认为，我们的银河系也曾经是一个类星体，也曾经有一个活跃的星系核，银河系中心的超大质量黑洞也曾大把吞吃物质，并向宇宙射出明亮的相对论喷流。但是根据韦布的新发现，银河系也可能并不曾经拥有过这样一个活跃的星系核，其中心的黑洞人马座A*可能就一直如今天这样，保持着长期的沉默。

参考
CEERS Key Paper VII: JWST/MIRI Reveals a Faint Population of Galaxies at Cosmic Noon Unseen by Spitzer
https://arxiv.org/abs/2308.09750