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加州大学河滨分校、山姆休斯顿州立大学和俄克拉荷马大学的天文学家开展的最新研究表明，衰变暗物质可能触发了早期气体云的快速坍缩，使超大质量黑洞的形成时间远早于当前理论所允许的时间。“我们的研究表明，衰变暗物质可能深刻重塑首批恒星和星系的演化，对整个宇宙产生广泛影响。”加州大学河滨分校研究生亚什·阿加瓦尔表示。“随着韦伯望远镜如今在早期宇宙中发现更多超大质量黑洞，这一机制或有助于弥合理论与观测之间的差距。”阿加瓦尔及其同事指出，若暗物质（构成宇宙中85%未知物质、对星系形成至关重要）发生衰变，会向气体泄漏少量能量，极大加速直接坍缩速率。每个衰变暗物质粒子只需“注入相当于一节AA电池能量的万亿亿分之一的能量”。

“首批星系本质上是原始氢气构成的球体，其化学性质对原子尺度的能量注入极为敏感。”加州大学河滨分校的弗利普·塔内多博士表示。“这正是我们对暗物质探测器所需的特性——这些‘探测器’的信号或许就是我们如今观测到的超大质量黑洞。”在研究中，天文学家模拟了存在衰变轴子时气体的热化学动力学。他们发现，暗物质质量在24至27电子伏特之间的区间，能创造出催生直接坍缩黑洞的条件。塔内多博士称：“这项工作源于一系列巧合，在恰当的时间让合适的人聚到一起，包括一系列研讨会，将粒子物理学家、宇宙学家和天体物理学家联系起来，探讨各自领域的重大问题。”“我们证明，合适的暗物质环境能显著提高直接坍缩黑洞形成的‘巧合’概率。”“同样，跨学科工作的支持也促成了这项研究的‘巧合’发生。”该研究于2026年4月14日发表在《宇宙学与天体粒子物理学杂志》（Journal of Cosmology and Astroparticle Physics）上。亚什·阿加瓦尔等人，2026，“来自衰变暗物质的直接坍缩黑洞候选体”，JCAP 04: 034；doi: 10.1088/1475-7516/2026/04/034

美国国家航空航天局（NASA）钱德拉X射线天文台发现的一个异常天体，可能是隐藏的“黑洞星”与完全暴露的超大质量黑洞之间的缺失环节，为首批巨型黑洞的形成提供了新线索。

詹姆斯·韦伯太空望远镜（NASA/ESA/CSA）开始科学观测后不久，便有关于一类新型神秘天体的报告出现。天文学家发现了数百个距离地球约120亿光年或更远的小型红色天体，这些天体被称为“小红点”（LRDs）。许多科学家认为小红点是嵌入致密气体云中的超大质量黑洞，这些气体云掩盖了天文学家通常用于识别它们的不同波段（包括X射线）的典型特征。这使得它们与典型的正在生长的超大质量黑洞不同，后者未嵌入致密气体中，环绕黑洞的物质发出的明亮紫外线和X射线能够逃逸。由于这一特性及与恒星大气的潜在相似性，天文学家将小红点的这种情况称为“黑洞星”模型。

新发现的“X射线点”距离地球约118亿光年，可能是连接“黑洞星”与典型正在生长的超大质量黑洞的关键桥梁。该天体被命名为3DHST-AEGIS-12014，具备小红点的大部分特征，包括体积小、呈红色、距离遥远，但它发出X射线辐射，这与其他小红点不同。马克斯·普朗克天文研究所的天文学家拉斐尔·赫维丁博士表示：“多年来，天文学家一直在试图弄清楚小红点究竟是什么。”“用一句话来说，这个单一的X射线天体可能是让我们把所有线索串联起来的关键。”

天文学家在对比詹姆斯·韦伯望远镜的新数据与钱德拉望远镜之前进行的深度观测数据后，发现了这一特殊天体。哈佛-史密森天体物理中心的天文学家安娜·德格拉夫博士表示：“如果小红点是快速生长的超大质量黑洞，为什么它们不像其他同类黑洞那样发出X射线呢？”“发现一个与众不同的小红点，为我们理解其能量来源提供了重要的新视角。”

研究人员认为，X射线点代表了从小红点向典型的正在生长的超大质量黑洞过渡的阶段。当“黑洞星”吞噬周围气体时，气体云中会出现斑块状的空洞。这使得落入黑洞的物质发出的X射线能够穿透气体云，这一现象已被钱德拉望远镜观测到。最终，所有气体被消耗殆尽，“黑洞星”不复存在。钱德拉望远镜的数据还显示，该X射线点的X射线亮度存在变化，这支持了黑洞部分被遮挡的观点。随着气体云的旋转，密度不同的气团会穿过黑洞，导致X射线亮度发生变化。

普林斯顿大学的天文学家刘汉普博士表示：“如果我们证实该X射线点是处于过渡阶段的小红点，那么它不仅将是此类天体的首个发现，我们或许还首次窥见了小红点的核心本质。”“这也将为超大质量黑洞的生长过程是部分（甚至全部）小红点群体的核心驱动力提供迄今为止最有力的证据。”关于该X射线点的另一种假设是，它是一种更为常见的正在生长的超大质量黑洞，但被一种天文学家前所未见的奇异尘埃所遮蔽。未来将计划进行进一步观测，以揭示其真相。

普林斯顿大学的安迪·古丁博士也表示：“这个X射线点在我们的钱德拉望远镜观测数据中已存在超过十年，但在詹姆斯·韦伯望远镜开始观测该天区之前，我们并未意识到它的非凡意义。”“这是两大望远镜观测台合作的有力例证。”这项发现已发表在《天体物理学杂志通讯》上。

水由两个氢原子和一个氧原子构成，因此其化学式为H₂O。不过，在典型的水分子中，这些氢原子的核心仅有一个质子。而彗星水的水分子中，有相当高的比例含有氘（D）——一种除标准质子外还带有一个中子的氢同位素。太阳系彗星中观测到的氘化水（或半重水，HDO）比例超过30倍，3I/ATLAS彗星保留了其诞生地数十亿年前存在完全不同条件的证据。

在种类繁多的化合物中，水作为生命和天体物理过程的关键分子脱颖而出。从天体生物学角度看，水是地球生命起源的关键溶剂，并在宇宙中作为系外宜居环境的潜在标志被广泛追踪。在恒星和行星形成过程中，水的气相作为高效冷却剂，使分子云坍缩形成恒星。冻结态的水覆盖在尘埃颗粒表面，使其更高效地粘合，从而加速行星核心的快速增长。水的气相和冰相均已在我们的银河系及高红移星系中被探测到，这些探测覆盖了分子云、原恒星系统、前恒星核、原行星盘以及太阳系天体，包括彗星、陨石、活跃小行星、行星和卫星。当前研究旨在将水在这些不同环境中的路径联系起来，以理解其在行星系统形成中的起源和演化。水中的氘氢比（D/H）是追踪水形成位置、起源时物理条件及后续演化过程的有力化学示踪剂。

密歇根大学博士生路易斯·E·萨拉萨尔·曼萨诺表示：“我们利用阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）开展的新观测表明，形成太阳系的条件与银河系不同区域行星系统的演化条件存在显著差异。”同样来自密歇根大学的特蕾莎·帕内克-卡雷尼奥博士补充道：“大多数仪器无法指向太阳，但ALMA等射电望远镜可以。”“我们能在彗星近日点后数日内观测到它，此时它正从太阳后方的位置逐渐显现。”“这让我们对这些分子的约束是其他仪器无法实现的。”ALMA对3I/ATLAS彗星水的D/H比观测显示，其数值超过太阳系彗星的30倍，且超过地球海洋中的40倍。

萨拉萨尔·曼萨诺指出：“我们现在知道，3I/ATLAS起源系统中形成恒星和其他行星的气体云可能非常寒冷，且环境条件与形成太阳系及本地彗星的环境存在显著差异。”“导致氘化水丰度增加的化学过程对温度极为敏感，通常需要低于约30开尔文（-243℃或-406℉）的环境，”萨拉萨尔·曼萨诺表示。在3I/ATLAS的起源系统中，其水的氘氢比相对于大爆炸时的初始值有所提升，并在星际旅程中得以保留。这颗星际彗星必定形成于一个远比太阳系历史上任何时期都要寒冷的系统中，且在特定辐射条件下，之后才被抛射到星际空间。帕内克-卡雷尼奥博士解释道：“每颗星际彗星都携带着来自其他地方的部分历史‘化石’，我们虽不确定其具体来源，但借助ALMA等仪器，我们开始能够理解其形成地的环境条件并与太阳系的情况进行对比。”

暗能量相机是安装在智利托洛洛山美洲际天文台上的美国国家科学基金会（NSF）Víctor M. Blanco 4米望远镜配备的一台强大的570百万像素相机，该天文台是NSF国家光学红外天文学研究实验室（NOIRLab）的项目。它以前所未有的细节拍摄了标志性的草帽星系，揭示了微弱的恒星流和发光晕，暗示其过去曾经历由星系合并塑造的动荡历史。草帽星系位于处女座，距离地球约2800万光年，也被编目为梅西耶104（M104或NGC 4594），该星系于1781年5月11日由法国天文学家皮埃尔·梅尚首次发现。

草帽星系直径约49,000光年（约为银河系直径的一半），以其独特结构而引人注目。它融合了宇宙中两种主要星系类型（螺旋星系和椭圆星系）的特征，拥有明显的盘状结构和旋臂，以及异常巨大明亮的中央凸起，呈现出混合外观。我们从其平面以南6度的角度观测到草帽星系呈侧面视角，昏暗的尘埃带占据了主要视野。NOIRLab的天文学家在声明中表示：“草帽星系是一件星系杰作，令科学家和天文爱好者都为之着迷。其复杂的球状星团系统有助于研究恒星族群，天文学家对其中心的超大质量黑洞颇感兴趣。其独特的视觉特征和相对亮度使其成为业余天文学家的最爱。其发现故事引人入胜，涉及三位著名天文学家，这使其跻身深空天体最重要的列表之一。如今，它已成为夜空中最具标志性的星系之一。”

草帽星系的新图像由570百万像素的暗能量相机（DECam）拍摄。天文学家表示：“DECam惊人的分辨率揭示了草帽星系的显著特征。其核心是一个极其明亮的核，周围环绕着约2000个球状星团。一条稀薄的暗色冷尘埃和氢气带勾勒出盘的边缘，那里是星系大部分恒星形成的区域。图像中还可见到星系巨大的发光晕，其范围似乎超过草帽星系自身宽度的三倍，这可能是首次以如此高的细节水平和如此大的尺度捕捉到该晕结构。DECam惊人的灵敏度还捕捉到了从星系南侧延伸出的宽阔恒星流，晕和恒星流中布满了从原星系撕裂出来的恒星，暗示着草帽星系与一个较小卫星星系过去曾发生过星系合并。”

利用NASA/ESA/CSA詹姆斯·韦伯太空望远镜，天文学家探测到冷超级木星εIndi Ab（Epsilon Indi Ab）大气层中存在旋绕的水冰云，这一发现对巨型行星大气现有模型提出了挑战。εIndi A是一颗K5V型恒星，位于南十字座附近的印第安座（Indus），距地球约12光年，也被称为HD 209100或HIP 108870，年龄3.7至5.7亿年，质量和温度略低于太阳，轨道环绕着质量数倍于木星的气态巨行星εIndi Ab。

εIndi Ab的表面温度约200至300开尔文（-70℃至20℃），比木星（140 K，-133℃）稍暖，因行星形成阶段残留大量热量；未来数十亿年将持续冷却，最终温度低于木星。该行星质量为7.6倍木星质量，直径与木星大致相当。马克斯·普朗克天文研究所博士生Bhavesh Rajpoot指出，团队利用韦伯望远镜中红外仪器（MIRI）获取了εIndi Ab的直接成像，估算了其大气氨含量。

对于木星，观测可见的大气上层区域中氨气体和氨云占主导；基于εIndi Ab特性，此前研究认为其大气同样存在大量氨气体但无氨云。但光度对比显示，其氨含量略低于预期。天文学家对氨含量不足的最佳解释是：大气中存在厚而斑驳的水冰云，类似地球大气中的高空卷云。

德克萨斯大学奥斯汀分校天文学家James Mang博士表示：“这是值得深入研究的问题，体现了韦伯望远镜带来的巨大进展。曾经看似无法探测的现象如今可观测，使我们能探究这些系外行星大气结构，包括云的存在状态。”这揭示了系外行星大气的复杂新层次，模型正逐步捕捉这些特征，为更详细地表征这些寒冷遥远的世界打开了大门。该研究成果发表于《天体物理学杂志快报》。

NASA/ESA哈勃空间望远镜发布的新周年纪念图像揭示了湍流恒星孕育场——三叶星云（Trifid Nebula）中惊人的快速演化，新生恒星正在人类时间尺度上塑造气体与尘埃。法国天文学家查尔斯·梅西耶于1764年6月5日发现该星云，其又称梅西耶20（M20或NGC 6514），位于人马座。该天体的距离存在争议，估计范围从2200光年到9000光年不等。哈勃天文学家在声明中描述其可见光图像：“这片闪烁的恒星形成区域色彩，令人联想到水下细粒沉积物在深海中悠悠飘动的场景。”

“几颗大质量恒星（位于该视场之外）已塑造该区域至少30万年，”哈勃团队表示，“它们强大的紫外风持续吹出巨大气泡（此处仅展示其一小部分），气泡推动并压缩云气与尘埃，触发新一轮恒星形成。”哈勃并非首次观测此星云，1997年望远镜已观测过它，29年后的今天，哈勃几乎用尽工作寿命，展示该星云在人类时间尺度上的变化。

“为何再次观测同一位置？”天文学家补充道，“除追踪时间变化外，哈勃还配备了经第四次维护任务升级的相机，拥有更宽视场和更高灵敏度。哈勃对三叶星云的观测聚焦于其‘头部’与起伏的‘躯体’——一片锈红色云气形似海洋海蛞蝓（海兔），仿佛在宇宙中滑翔。”

“‘海蛞蝓’头部左侧的‘角’是赫比格-哈罗399（HH 399），由头部内年轻原恒星周期性喷射等离子体流形成，其喷射过程持续数个世纪。”天文学家解释，“观测到的变化能帮助研究人员测量外流速度，确定原恒星注入这些区域的能量。这些测量将揭示新形成恒星与环境的相互作用。”

“在‘海蛞蝓’躯体右下方可见反向喷流迹象：橙红色锯齿状线条沿其颈部延伸，棕色尘埃中形成自然V形结构。头部右侧‘角’顶端隐藏另一颗年轻恒星，上方绿色弧状结构（邻近微弱红点与小喷流）或为原恒星盘被邻近大质量恒星强紫外光侵蚀的证据，原恒星周围区域的清晰度表明其接近形成完成阶段。”

“‘海蛞蝓’头部左侧的小柱体大部分气体与尘埃已被吹散，仅顶部最致密物质残留。条纹与锐线暗示其他年轻恒星的活动，例如中心附近橙红色波纹线从明亮橙黄色渐变至炽热红色。头部顶端明亮黄色气体向上流动，这是紫外光冲击深棕色尘埃的结果——紫外光剥离并瓦解气体与尘埃。深棕色物质的脊状与斜坡结构将留存数百万年，因恒星紫外光缓慢侵蚀气体。最致密区域是原恒星所在地，在可见光下难以观测。”

“画面最右侧近乎漆黑，此处尘埃最致密，可能是前景恒星而非恒星形成区成员。扫描可见明亮橙红色圆斑，这些恒星已完全形成并清除周围空间。数百万年后，构成星云的气体与尘埃将消散，仅恒星留存。”

英国朴茨茅斯大学与巴塞罗那空间科学研究所的恩里克·加斯塔尼亚加教授的新研究表明，部分黑洞形成于大爆炸之前，并在宇宙“反弹”中幸存下来，这可能解释暗物质、引力波背景，以及超大质量黑洞和星系的早期演化。

宇宙学家加斯塔尼亚加指出，近一个世纪以来，人们将宇宙历史追溯至大爆炸这一剧烈时刻。标准模型认为，约138亿年前，时空从极端炽热致密的状态中诞生，随后宇宙经历数十亿年膨胀与星系形成。该模型成功解释了宇宙微波背景辐射（CMB）——早期宇宙残留的微弱辐射，也准确预测了星系在浩瀚宇宙中的分布规律。

但物理学中一些核心谜团仍未解决：大爆炸的触发因素是什么？宇宙为何以特殊状态开端？短暂快速膨胀的暴胀由何引起？暗物质（比普通物质重约5倍）究竟是什么？研究探索了一种可能：宇宙并非始于单一的大爆炸，而是源于模拟暴胀的宇宙反弹，部分宇宙最古老天体或为反弹前的遗迹。

部分黑洞可能形成于更早的宇宙阶段，在反弹中幸存后，仍能影响数十亿年后的星系结构；另一些则可能在反弹后不久，由放大的密度涨落形成——早期宇宙物质分布不均，密度更强的团块在自身引力下更易坍缩，促使大尺度结构和黑洞更早形成。

在爱因斯坦广义相对论中，大爆炸对应奇点——密度无限大、已知物理定律失效的点。许多物理学家认为这意味着当前对宇宙极早期的描述不完整。一种替代理论是“反弹宇宙学”：宇宙源于巨大云团，先收缩再反弹膨胀，不会坍缩为无限奇点，而是达到极高但有限密度后反向运动。

加斯塔尼亚加表示，奇点往往意味着理论描述达到极限，反弹为宇宙从收缩过渡到膨胀提供了无需新奇异物理的路径。科学家认为，反弹可能源于量子物理：极高密度下，量子效应产生强大压力，阻止物质无限压缩——这一现象已能稳定白矮星、中子星等致密天体，并再现暴胀阶段。

新模型中，宇宙收缩时，量子压力可阻止坍缩并触发反弹膨胀。反弹可能解释两大宇宙学谜团：其一，为何早期宇宙能快速、均匀地向各方向膨胀；其二，为何宇宙当前膨胀在加速（目前归因于未知的暗能量）。

一个显著推论是，收缩阶段形成的部分结构可能在反弹中幸存——新计算显示，尺寸大于约90米的致密天体可穿过过渡阶段，以反弹前遗迹的形式出现在膨胀宇宙中，可能的遗迹包括引力波、密度涨落和古老黑洞。

这些遗迹黑洞可能解释暗物质：若反弹中形成大量黑洞，它们可能构成暗物质的重要部分（甚至全部）。该理论还可能解释詹姆斯·韦布空间望远镜的最新发现——早期宇宙中存在意外巨大的天体（俗称“小红点”），许多天文学家认为这些天体与大爆炸后不久快速生长的黑洞有关。

加斯塔尼亚加称，若反弹后立即存在大量黑洞，早期宇宙构建首批星系时无需从零开始。该理论还做出可通过未来观测验证的预测：科学家可寻找前一宇宙阶段的遗迹引力波，或宇宙微波背景辐射中保留的大爆炸前宇宙痕迹。

加斯塔尼亚加指出，验证这些想法仍有大量工作要做，但如果宇宙确实经历过反弹，如今塑造星系的暗结构可能是大爆炸前宇宙纪元的遗迹。

使用美国国家科学基金会（NSF）Nicholas U. Mayall 4米望远镜上的暗能量光谱仪（DESI）的天文学家，已绘制出迄今最大的高分辨率宇宙三维地图，追踪了超过4700万个星系和类星体的位置。

DESI第五年地图的一小部分可见引力塑造的宇宙大尺度结构：每个点代表一个星系，密度较高区域是星系团聚集形成宇宙网丝状物的地方，丝状物间还存在巨大空洞。图片来源：DESI合作组/DESI成员机构/美国能源部（DOE）/基特峰国家天文台（KPNO）/国家光学红外天文研究实验室（NOIRLab）/NSF/AURA/R. Proctor/M. Zamani（NSF NOIRLab）。

由伯克利实验室管理、美国能源部科学办公室资助运行的DESI，其暗能量探索任务为全球合作项目。通过对比过去与今日星系成团分布，天文学家可追溯暗能量在110亿年宇宙历史中的影响。DESI于2021年5月启动数据采集，此后远超合作组初始目标：原计划捕捉3400万个星系光线，实际观测到4700余万个星系和类星体，以及2000万颗恒星，测量的宇宙学数据量为此前总和的6倍。

合作组将立即处理完整数据集，完整五年巡天的首批暗能量结果预计2027年发布。同时，团队持续分析前三年数据，优化暗能量测量并产出宇宙结构演化成果，今年晚些时候计划发表数篇论文。

“难以穷尽DESI成功的所有付出，”NSF NOIRLab的DESI代表Stephanie Juneau博士称，“从仪器建造者、软件工程师到技术人员、天文台 staff 和青年研究者，这是集体成果。”“我们为全人类探索宇宙及其最终命运。”“发现暗能量可能偏离常数（或改变宇宙命运）的线索后，此刻正屏息分析新地图以验证线索。”“我也对新数据集中的其他发现充满期待。”

“DESI超出所有预期，交付的宇宙三维地图将彻底改变暗能量认知，”美国能源部高能物理办公室宇宙前沿项目经理Kathy Turner博士表示，“项目启动时便旨在推动宇宙学边界，如今提前完成初始巡天且数据丰富，令人欣慰。”“合作组的奉献与智慧成就了这一世界领先科学，我为已见的突破及即将到来的宇宙奥秘探索成果自豪。”

“DESI五年巡天成果惊人，”DESI主任、伯克利实验室科学家Michael Levi博士说，“仪器表现超预期，结果令人兴奋，地图规模、完成速度均属非凡。”“我们将庆祝原巡天完成，随后全力处理数据，好奇新惊喜等待着我们。”

TOI-201系统包含一颗超级地球、一颗暖木星以及一颗质量更大的褐矮星，其轨道周期分别为5.8天、53天和2900天。

TOI-201是一颗明亮的F型恒星，距离地球372光年，位于绘架座。该恒星比太阳大32%、质量更高，年龄约8.7亿年，又名HD 39474和TIC 350618622，至少拥有三颗伴星：TOI-201b、c和d。

新墨西哥大学博士研究生伊斯梅尔·米雷莱斯表示：“我们的目标是表征TOI-201行星系统，不仅了解存在哪些行星，还要弄清楚它们的动力学相互作用，这有助于理解太阳系等系统的形成与演化。”

TOI-201d是岩石质超级地球，体积约为地球1.4倍、质量约6倍，公转周期5.8天；TOI-201b是暖木星系外行星，质量约木星一半，周期53天；TOI-201c是褐矮星（系统中除恒星外质量最大天体），沿宽椭圆轨道运行，周期约8年，其引力主导系统动力学，是迄今发现的周期最长凌日天体。

米雷莱斯指出：“TOI-201c独特之处在于极长轨道周期（约7.9年）及内侧有两颗行星的系统环境，大多数已知凌日褐矮星更靠近恒星。”新墨西哥大学教授戴安娜·德拉戈米尔补充：“TOI-201c质量接近大行星与褐矮星分界，谜团是它像行星还是恒星形成？”

“这是少数能在人类时间尺度观测到轨道主动变化的系统之一，”米雷莱斯说，“提供了行星系统动力学演化的实时窗口，200年后仅两颗仍会凌日。”

TOI-201系统特别之处在于可实时观测变化：行星轨道彼此倾斜，正缓慢拉向新取向。德拉戈米尔教授称：“这很意外，若行星形成于原行星盘平面，轨道本应对齐（如太阳系），因此下一个问题是三个天体为何轨道倾斜？”

200年后TOI-201d停止凌日，数百年后TOI-201b停止，之后TOI-201c停止；但因凌日-非凌日循环，数千年后将再次凌日。TOI-201c下一次凌日预计2031年3月26日，为全球后续观测（含公民科学家）提供难得机会。

米雷莱斯称：“研究该系统是多年大型团队协作成果。”成果发表于《科学进展》期刊。

Ismael Mireles等人2026年论文《揭示动态TOI-201系统的快速演化轨道》发表于《科学进展》，doi:10.1126/sciadv.aef2618。