通过AI（人工智慧）与韦伯宇宙望远镜的观测，明确了“质量过大”黑洞所揭示的星系过往究竟为何物

https://www.dprenvip.com/wp-content/uploads/2026/04/merging-blackholes-esa-2026-04-09-1-300×168-1.jpg在众多星系的中心，被认为存在着质量达太阳数十万倍至数十亿倍的超大质量黑洞（超巨型黑洞）。虽然这类天体极其重，但与整个星系的质量相比，通常仅占约0.1%。

然而，密歇根大学等国际研究团队观测到距离地球约5500万光年的室女座星系团中的两个小型星系NGC 4486B和UCD736，发现其中心附近的超大质量黑洞质量异常之重。研究团队将成果整理成三篇论文发表于学术期刊《天体物理学杂志快报》。

银河のサイズに不釣り合いなほど重いブラックホール
据研究团队称，通过詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）观测并分析这两个星系的数据，发现NGC 4486B的黑洞质量约为太阳的3.6亿倍，UCD736的黑洞质量约为太阳的210万倍。

这一推定质量本身对于超大质量黑洞而言并不罕见，但计算各自星系总质量的占比后发现，NGC 4486B达4%～13%，UCD736达8%。如前所述，一般星系中超大质量黑洞占总质量约0.1%，此次发现的比例是该值的数十至百倍以上，异常显著。

为何会存在如此不成比例的“过重”黑洞？研究团队认为，黑洞并非一开始就异常增长。室女座星系团中存在数千个密集的星系，这种环境对星系而言极为严酷。由于与其他星系及暗物质的引力相互作用强烈，可能导致星系外围的恒星被剥离。

即现在观测到的NGC 4486B和UCD736可能是曾经庞大的星系失去恒星后，仅残留中心核及其中的超大质量黑洞，宛如“星系残骸”。黑洞异常的质量比或暗示了星系失去了多少恒星。

NGC 4486B曾有一个天文学谜题：1990年代哈勃空间望远镜（HST）观测发现其中心核（明亮部分）呈双结构。此外，夏威夷地面望远镜观测暗示超大质量黑洞位置偏离星系中心。研究团队称，此次利用詹姆斯·韦伯太空望远镜的NIRSpec（近红外光谱仪）详细观测恒星运动，获得了黑洞合并导致位置偏移的决定性证据。

论文指出，两个黑洞碰撞合体时会沿特定方向释放强引力波，反作用力使合体后的黑洞被弹离星系中心。此时，黑洞周围的恒星被遗留，模拟显示恒星会因力学反作用被抛向同一方向，形成大量同向椭圆轨道。

大量椭圆轨道重叠时，恒星在远地点（轨道上距黑洞最远处）速度减慢并滞留，形成明亮区域；而近地点（轨道上距黑洞最近处）恒星速度快，因所有轨道聚焦于同一焦点，密集形成另一明亮区域。两区域光叠加导致中心核呈现双结构。

NGC 4486B的黑洞碰撞发生在宇宙尺度的近期（约3000万～8000万年前），因此合体后的黑洞仍偏离中心，未来或逐渐沉入星系中心。

此次报告的“过量质量超大质量黑洞”犹如宇宙“时间胶囊”，揭示了过去星系合并及星系团严酷环境如何改变星系形态。密歇根大学参与研究的Monica Valluri表示：“结果表明矮星系黑洞具有多样性，尤其在室女座等密集环境中展现出有趣特性。”

同样参与研究且为论文共同第一作者的卡加利大学Matt Taylor强调：“此次发现得益于韦伯望远镜的能力，为研究黑洞合并如何塑造宿主星系中心提供了难得机会。”