在宇宙探索的征程中，一项重大发现再次刷新了人类对早期宇宙的认知。由美国国家航空航天局（NASA）、欧洲空间局（ESA）和加拿大航天局（CSA）共同推动的詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）项目，在宇宙大爆炸后仅5.7亿年的一个遥远星系中，成功确认了一个正处于活跃增长阶段的超大质量黑洞。这一发现不仅为解开早期宇宙星系与黑洞形成之谜提供了关键线索，更对现有理论提出了有力挑战。
在韦伯望远镜投入使用的最初三年里，其针对早期宇宙的观测成果丰硕，越来越多的微小、遥远且呈现红色的天体进入科学家视野。这些被称作“小红点（Little Red Dots, LRDs）”的天体数量之多，远超天文学家预期，成为困扰学界的未解之谜。而此次发现的CANUCS - LRD - z8.6星系，正是这类神秘天体的典型代表。得益于韦伯望远镜卓越的观测性能，特别是其近红外光谱仪（NIRSpec）的强大功能，研究人员得以捕捉到来自该星系的微弱光线，并从中探测到关键光谱特征，进而确认了吸积黑洞的存在。
斯洛文尼亚卢布尔雅那大学FMF与意大利国家天体物理研究所罗马天文台（INAF - Osservatorio Astronomico di Roma）的研究员Roberta Tripodi，作为该研究的主要作者，对此次发现深感震撼。她表示：“这一发现着实令人惊叹。我们观测到的这个星系，距离大爆炸发生还不到6亿年，它不仅拥有一个超大质量黑洞，而且这个黑洞的增长速度极快，远远超出了我们对早期星系中黑洞增长速度的认知。这无疑对我们理解早期宇宙中黑洞和星系的形成机制构成了挑战，同时也为相关研究开辟了全新路径。”
研究团队对CANUCS - LRD - z8.6星系的光谱进行了深入分析。结果显示，星系中的气体受到高能辐射的强烈电离，且正围绕一个中心源高速旋转，这些特征均为吸积超大质量黑洞的典型标志。通过精确的光谱数据，研究人员对黑洞质量进行了估算，发现其质量在宇宙早期阶段显得异常巨大。同时，该星系结构紧凑，尚未大量生成重元素，表明其处于早期演化阶段。这种独特的组合，使其成为天文学界极具吸引力的研究对象。借助韦伯望远镜的光谱学技术，研究团队还测量了星系在不同波长下发射的能量，从而确定了星系的物理特性，包括恒星质量，并将其与黑洞质量进行了对比。
卢布尔雅那大学FMF的合作者Nicholas Martis博士参与了光谱分析工作，他强调：“韦伯望远镜提供的数据至关重要。其揭示的光谱特征，明确显示了星系中心存在吸积黑洞，这是以往技术无法观测到的。更引人注目的是，与星系的恒星质量相比，该黑洞质量明显过大。这表明在早期宇宙中，黑洞的增长速度可能远超其宿主星系。”
此前，天文学家已发现超大质量黑洞的质量与其宿主星系存在关联：星系规模越大，其中心黑洞也越大。然而，CANUCS - LRD - z8.6星系却打破了这一常规认知。作为已知在如此早期阶段质量最大的宿主星系，其中心黑洞的质量甚至超出了预期，这一现象引发了学界的广泛关注。这表明，即使在相对较小的星系中，黑洞也可能在早期宇宙中形成并迅速增长。
卢布尔雅那大学小组负责人Maruša Bradač教授指出：“这一发现是探索宇宙中首个超大质量黑洞形成过程的重要一步。该星系中黑洞的快速增长，引发了我们对早期宇宙中各种可能促成巨大天体出现的过程的思考。随着数据的持续分析，我们期待发现更多类似CANUCS - LRD - z8.6的星系，这将为我们揭示黑洞和星系的起源提供更多线索。”
目前，研究团队已制定后续观测计划，将利用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）和韦伯望远镜，对该星系中的冷气体和尘埃进行进一步研究，以更精准地了解黑洞的属性。持续的研究有望解答关于早期宇宙的关键问题，例如黑洞和星系如何在宇宙历史的最初十亿年里协同演化。
詹姆斯·韦伯空间望远镜作为迄今为止发射到太空的最大、最强大望远镜，其成功离不开国际合作的坚实基础。根据国际合作协议，欧空局使用阿丽亚娜5号运载火箭为望远镜提供发射服务，并与合作伙伴共同负责开发阿丽亚娜5号的改进方案，同时采购发射服务。欧空局还提供了主力光谱仪NIRSpec和50%的中红外仪器（MIRI），该仪器由国家资助的欧洲研究所联盟（MIRI欧洲联盟）与喷气推进实验室（JPL）和亚利桑那大学合作设计建造。韦伯望远镜项目是NASA、ESA和CSA之间国际合作的典范，共同推动着人类对宇宙的认知不断向前迈进。
