所有超大質量黑洞都發生了什麼？天文學家驚訝於韋伯數據
詹姆斯-韋伯太空望遠鏡調查發現超大質量黑洞比推測的要少。堪薩斯大學利用詹姆斯-韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）對宇宙中的一片區域進行了勘測，發現活動星系核–體積正在迅速增大的超大質量黑洞–比許多天文學家之前推測的要稀少。
一項利用詹姆斯-韋伯太空望遠鏡進行的研究發現，活動星系核–快速增長的超大質量黑洞–比以前想像的要少見。這一發現表明宇宙更加穩定，並提供了對暗星系和識別這些星系核的挑戰的見解。
這些發現是利用JWST 的中紅外儀器（MIRI）得出的，表明我們的宇宙可能比想像的要穩定一些。這項工作還為觀測暗星系、暗星系的特性以及識別AGN 所面臨的挑戰提供了啟示。
在《天體物理學報》（The Astrophysical Journal）正式發表同行評審論文之前，一篇詳細介紹JWST 研究的新論文最近在arXiv 上發表，該研究是在宇宙演化早期發布科學（CEERS）計劃的支持下進行的。
這項工作由昆士蘭大學物理與天文學助理教授艾莉森-柯克帕特里克（Allison Kirkpatrick）領導，重點研究了宇宙中一個被稱為”擴展格羅特地帶”（Extended Groth Strip）的長期研究區域，該區域位於大熊座和波忒斯座之間。然而，以前對這一區域的研究依靠的是功率較小的一代太空望遠鏡。
柯克帕特里克說：”我們的觀測是在去年6月和12月進行的，我們的目標是描述星系在宇宙恆星形成的全盛時期的樣子。這是對過去70 億至100 億年的回望。我們利用詹姆斯-韋伯太空望遠鏡上的中紅外儀器觀測了100億年前星系中的塵埃，塵埃可以掩蓋正在形成的恆星，也可以掩蓋正在成長的超大質量黑洞。因此，我進行了首次探測，以尋找這些星系中心潛伏的超大質量黑洞。”
我們展示了MIRI 指向1（右圖）以及Spitzer/IRAC（中圖）和MIPS（左圖）對同一區域的觀測結果。同一區域。光圈顯示了每幅圖像中探測到的光源位置（僅MIRI 區域）。對於MIPS（IRAC）圖像中，孔徑為6 英寸（2 英寸），與儀器光束大小相對應。在IRAC 圖像中，藍色對應通道1（3.6 μm），綠色對應通道2（4.5 μm），紅色對應通道3（5.8 μm）。在MIRI 圖像中，770W 濾光片為藍色，F1000W 為綠色，F1280W 為紅色。資料來源：Kirkpatrick 等人，arXiv:2308.09750
發現與啟示
雖然每個星系中間都有一個超大質量黑洞，但AGN是更為壯觀的天體動盪，會主動吸入氣體，並顯示出典型黑洞所沒有的光度。
柯克帕特里克和許多天體物理學家預計，分辨率更高的JWST 勘測將比之前用斯皮策太空望遠鏡進行的勘測發現更多的AGN。然而，即使MIRI 的功率和靈敏度都有所提高，在新的巡天中也幾乎沒有發現更多的AGN。
柯克帕特里克說：”結果與我的預期完全不同，這是我的第一個重大驚喜。新的發現是快速增長的超大質量黑洞非常稀少。這一發現引發了人們對這些天體下落的疑問。事實證明，這些黑洞的生長速度很可能比之前認為的要慢，考慮到我所研究的星係與我們過去的銀河系相似，這就很耐人尋味了。早先利用斯皮策進行的觀測只允許我們研究最亮、質量最大、超大質量黑洞快速增長的星系，這使得它們很容易被探測到”。
柯克帕特里克說，天文學中的一個重要謎團在於了解典型的超大質量黑洞（比如在銀河係等星系中發現的那些黑洞）是如何生長並影響其宿主星系的。
她說：”這項研究的結果表明，這些黑洞並沒有迅速生長，吸收的物質有限，也許不會對它們的宿主星系產生重大影響。這一發現開啟了黑洞生長的全新視角，因為我們目前的認識主要基於最大星系中質量最大的黑洞，它們對宿主星係有重大影響，但這些星系中較小的黑洞很可能沒有影響。”
2013年4月29日，在位於馬里蘭州格林貝爾特的美國宇航局戈達德太空飛行中心的潔淨室裡，工程師們一絲不苟地將詹姆斯-韋伯太空望遠鏡的中紅外儀器植入ISIM（即綜合科學儀器模塊）。作為NASA哈勃太空望遠鏡的後繼者，韋伯望遠鏡將成為有史以來最強大的太空望遠鏡。它將觀測宇宙中最遙遠的天體，提供最初星系形成的圖像，並觀察遙遠恆星周圍未被探索的行星。
科大天文學家說，另一個令人驚訝的結果是這些星系中缺少塵埃。柯克帕特里克說：”通過使用JWST，我們可以識別出比以往小得多的星系，包括那些與銀河系大小相當甚至更小的星系，這在以前的紅移（宇宙距離）條件下是不可能實現的。通常情況下，質量最大的星係由於恆星形成速度快而擁有大量塵埃。我曾假設質量較低的星係也會含有大量塵埃，但它們並沒有，這打破了我的預期，提供了另一個引人入勝的發現。”
柯克帕特里克認為，這項工作改變了人們對星系如何生長的理解，尤其是對銀河系的理解。她說：”我們的黑洞似乎很平淡，沒有顯示出太多的活動。關於銀河系的一個重要問題是，它是否曾經活躍過，或者經歷過AGN階段。如果大多數星係都像我們的銀河系一樣缺乏可探測到的AGN，這可能意味著我們的黑洞在過去從未如此活躍過。最終，這些知識將有助於約束和測量黑洞質量，揭示黑洞生長的起源，而這仍然是一個未解之謎。”