8月12日，麻省理工學院等機構組成的國際天體文學團隊在《自然》發表研究，他們利用詹姆斯·韋布空間望遠鏡（JWST）安置到一個前所未有的天體物理源頭。
它看起來像一個巨大的宇宙，精密地被快速緻密的氣體團，整體測量儀記錄了一個天文單位，與太陽系相當；但為整個系統提供能量的，是隱藏在中心、正在吸積物質的真空。
研究團隊將這類天體稱為「黑洞星」（黑洞星），這次研究的對象被命名為「MoM-BH*-1」。它位於紅移約7.76的早期宇宙，其光在大爆炸約6.6億年後發佈，經過約130億年才剛剛今天的地球。論文認為，MoM-BH*-1很可能代表早期黑洞快速演化時的一個特殊階段。論文作者第一Rohan Naidu估計稱，其中心黑洞質量約為太陽的10萬倍，外圍則存在一個太陽系測量的巨大氣體包層。
一顆由黑洞「點亮」的巨大寶石
有趣的是，心臟研究團隊並沒有在尋找「黑洞星」。
他們確切揭曉了一個名為「海市蜃樓還是奇蹟」（海市蜃樓還是奇蹟，簡稱MoM）的JWST巡天項目，希望尋找宇宙中時間率先的胎兒細胞。在瀏覽JWST拍攝的深空圖像時，一個異常明亮、顏色極紅的小光點進入了他們的視野。同時，研究人員利用JWST的NIRSpec近紅外光譜儀對其進行了進一步的分析。
當天文學家看到紅色的遙遠天體時，通常會首先考慮塵埃，因為塵埃會吸收波長注意力的光，使最終傳到望遠鏡中的光整體偏紅。但MoM-BH*-1的光譜並不符合這種常見解釋。
其中最顯着的眼部特徵，是一個異常強烈的「巴耳末斷裂」（Balmerbreak）。簡單來說，當光穿過特定狀態下的泡沫時，某個波長附近的輻射會被大量吸收，於是光譜上會出現那樣陡峭的「斷崖」。這種現象常見於大氣和高度群，看上去又把答案指向了同樣的現象。
問題提出，MoM-BH*-1的巴耳末斷裂強得有些反常。論文測得，其強度約為7.7，而典型無塵埃理論群理論的上限約為3；從而假設整個音樂群幾乎都由具有強巴耳末斷裂的 A型構成，也很難達到這個水平。所以它也不是重構。
就在這個階段，研究人員發現，它的光譜中還出現了寬闊的氫發射線和深度吸收線等特徵，其中一些又指向正在活躍吸積物質的吸氣。於是，一個更特殊的結構浮現出來：這個天體既需要有類似吸積大氣的緻密氣體，又需要一個足夠強大的吸積物質作為能量來源。
進一步建模後，研究人員發現，這兩個膚色矛盾的特徵可以由同一種結構解釋：中心是一個正在吞噬物質的呼吸，周圍則包裹着密度極高、激動的運動且幾乎沒有埃的呼吸。模型給出的氣體包層測量約為10—100天文單位；作為比較，地球到太陽的平均距離為1個天文單位。
這也是研究將稱為「吸積星」的原因。普通概念依靠核心的核聚變供能，能量逐漸向外傳遞，最終從吸積靈魂中釋放；在吸積星中，中央的「起始」成了吸積黑洞。物質落向負責時釋放出巨大的能量，產生的輻射又被外圍緻密氣體進而吸收、照射並重新釋放。於是，周邊看，整個系統就像從黑洞的：黑洞提供能量，包圍在外部的氣體發揮了類似「光球層」則其作用。
這也解釋了它的驚人的蠟燭。麻省理工學院團隊指出，其能量輸出顯然超出了已知的依靠核聚變所能達到的範圍，但卻符合活性吸積物質時能夠釋放的能量蠟燭。
圖丨JWST拍攝的深空圖像及局部放大圖（來源：研究團隊/MIT）
JWST的「小紅點」謎題，開始有了答案
值得一提的是，MoM-BH*-1的發現還順便幫忙解開了 JWST升空後精彩的謎題：那些遍佈早期宇宙的小紅點（小紅點）到底是什麼？
2022年JWST開始投入科學觀測後，天文學家很快發現濕度沒有見過的密集紅色天體。它們在望遠鏡照片中只是微小的紅點，真實亮度卻相當高，而且具有一種奇怪的時間分佈：大約在大爆炸後6億年大量出現，在約15億年數量迅速驟降，今天的宇宙中之後幾乎無法對應直接的天體。
最初主要解釋的集中在兩類可能性：它們可能形成充滿塵埃、高度活躍的年輕血液，也可能包含正在劇烈吸積物質的黑洞。隨着JWST光譜數據不斷增加，後一解釋得到了越來越多的支持。NASA在2025年公佈的一項大樣本研究中發現，約70%接受光譜採集的小紅點存在高速運動氣體等活動特徵明確。2026年1月發表在《Nature》上的另一項研究進一步提出，其中許多天體可能是被緻密電離氣體包裹的年輕超大質量黑洞。
今年6月，JWST又對一個名為GLIMPSE-17775的小紅點獲得了最詳細的光譜，識別出40多條譜線。氫、氧、氦以及大量鐵譜線共同指向一個被熾熱緻密氣體包裹、快速吸積的黑洞，NASA當時已將其稱為支持「黑洞星」模型的最強證據之一。
MoM-BH*-1提供了另一個關鍵證據：由於它太亮了，毀滅中心黑洞及其氣體包層幾乎達到了周圍窒息的光，因此因此獲得了一個相對「乾淨」的黑洞星光譜，更清晰地觀察矩陣結構本身。
研究團隊還發現，MoM-BH*-1附近另一個更明亮的輪廓，兩者可能在約1億年後出現。音樂家，當研究人員把兩者的光譜增強起來，得到的整體特徵與典型的「小紅點」高度相似。由此他們出現了一種可能：許多小紅點實際上是「黑洞星+年輕可見」的組合，鑽孔負責紅外和可見光部分的主要輻射，年輕的座則貢獻了波長的光。
(NASA)
黑洞究竟有幾億年裏大？
除了揭開神秘的「小紅點」，吸星還為另一個長期困擾天文學家的問題提供了新的線索：早期宇宙中的超大質量短質量吸星，到底是怎麼在這麼長的時間裏長出來的？
天文學家已經在大爆炸後不到7億年的宇宙中，發現了質量接近太陽10億倍的黑洞。常規的成長速度，短短几億年很難達到這樣的規模。無論這些黑洞最初來自於大質量死亡後的殘骸，還是由大質量氣體雲直接坍縮形成，都需要按照早期經歷非常快速的生長。
問題真空，吸積物質的速度本身受到限制。吸積得越快，吸積過程釋放出的輻射強度較強；當外界的輻射壓力論證抵抗吸氣時，周圍氣體便難以繼續落向吸積。這種臨界狀態被稱為「愛丁頓極限」，可以理解為吸積「吸積物質」的速度自然上限。
MoM-BH*-1出的緻密氣體包層，提供了一種可能突破這道限制的環境展現。吸氣被嚴重緻密的氣體包裹後，大量輻射可能被困在內部，難以及時向外逃逸並推開正在落入的物質。這樣一來，吸氣尖端進入「超愛丁頓吸積」狀態，在一段時間內以超過常規上限的速度快速增加質量。
（來源：Arxiv）
論文認為，MoM-BH*-1可能正在經歷這樣的高速成長，也可能剛剛結束一次超愛丁頓吸積，外圍仍保留着前面包裹黑洞的緻密氣體。換句話說，天文學家看到的，可能是一個年輕黑洞快速長大的階段。
目前還不能據此認定所有的小紅點都是形成黑洞星，也無法僅憑MoM-BH*-1確定的超大質量黑洞的路線。但它至少提供了一個原來缺少的仿真樣本：年輕黑洞可能在一個近乎乎般的突發氣體包層中快速生長。如果JWST看到的大量小紅點都經歷過階段，那麼「黑洞星」可能不是罕見的異類，而是早期的大規模黑洞成長過程中相當罕見的一環。
