港大學者參與國際研究 揭百億年前休眠黑洞質量
【大公報訊】記者郭如佳報道：早期宇宙中的超大質量黑洞如何形成和演化，一直是天文學界的核心謎題。香港大學天文與天體物理研究所成員參與的國際研究，首次直接測量出一個100億年前休眠黑洞的質量，發現它相當於太陽質量的60億倍，但其宿主星系的恆星質量遠未跟上，為理解黑洞與星系的成長時間軸提供重要線索。研究結果已於《科學》期刊發表。
約為太陽質量的60億倍
研究團隊利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡，觀測了距離地球約100億光年的星系MRG-M0138，由於光線需時100億年才抵達地球，天文學家看到的是宇宙僅為今天年齡約四分之一時的樣貌。團隊借助一個前景星系團形成的「引力透鏡」效應，將MRG-M0138的光放大了約30倍，得以觀測其中心附近恆星的運動，從而發現一個質量高度集中的天體，推測為一個處於休眠狀態、質量約為太陽的60億倍的超大質量黑洞。由於處於休眠狀態，該黑洞目前沒有大量吞噬周圍氣體，因此不會像類星體般發出強烈光芒。
團隊表示，研究中發現一個異常現象：若以星系中心核球，即星系中心緻密區域內恆星的總質量來比較，這個黑洞的質量約為近鄰宇宙預期值的12倍，換言之，按現今宇宙的標準，其宿主星系的恆星質量不足以匹配如此巨大的黑洞；然而，這一質量卻完全符合星系恆星運動速度的分布。團隊推測，這意味着在某些大質量星系中，黑洞及其星系中央核心與其宿主星系的成長並不同步，前者在早期宇宙增長迅速，而後者則可能在其後，透過與其他星系併合等方式，繼續增加其恆星質量。
團隊成員、港大天文與天體物理研究所附屬成員顧夢教授表示，該項研究最讓她興奮的是，團隊能把這個直接測量黑洞的方法，一路推前到早期宇宙。她指出，今次研究得益於強引力透鏡的天然放大效應和JWST的強大觀測能力。
