说起黑洞,我们常常想到恒星坍缩后形成的几倍太阳质量的“小”黑洞,或是星系中心数百万到上百亿倍太阳质量的超大质量黑洞。后者尽管体量惊人,按理说应该花了大把时间慢慢吞并物质、经历合并才壮大起来。然而,天文学家最近发现了一颗在宇宙诞生后仅6.62亿年的极早期超大质量黑洞,已经以类星体的姿态闪耀。这好比一个婴儿刚出生就长成了成年人,正在逼迫科学家重新思考黑洞的成长极限。

这个新纪录保持者名为 EUCL J1729,是一颗约在大爆炸后6.62亿年就发出耀眼光芒的类星体。它由荷兰莱顿大学的天文学家 Daming Yang 与合作者发现,论文于2026年7月6日发表在《天文学与天体物理学》期刊。此前的纪录是2021年找到的一个类星体,距大爆炸约6.77亿年,这次直接将时间线向前推了1500万年。别看只有1500万年,在宇宙演化早期的时间轴上,这一小步却异常沉重。

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为什么沉重?因为按照现有的黑洞成长模型,一颗超大质量黑洞需要长达数亿年时间不断吸积物质、经历多次星系合并,才能达到数十亿倍太阳质量。在宇宙只有6.62亿岁时,给它准备的时间窗口实在太窄。Daming Yang 说:“时间的每一步前推,都让这个问题更难解释。”这句话没有夸张,而是对宇宙早期黑洞形成谜团的真实写照。

类星体其实就是超大质量黑洞的高光时刻。你可以想象,星系中心沉睡着一个超级引力深井,四周的气体被拖拽成一个旋转的盘。盘中的物质剧烈摩擦,被加热到上百万摄氏度,释放出比整个星系还亮的光芒。这种吞噬过程越猛烈,类星体就越闪耀。EUCL J1729 正处在这样的活跃期,它发出的光线穿越了137亿年的宇宙膨胀史,终于在2024年升空的一台望远镜里留下了印记。

这台望远镜就是欧洲空间局的欧几里得空间望远镜。它于2024年踏上为期六年的漫长征途,计划用红外波长扫过约三分之一的天空。欧几里得的使命原本是绘制宇宙的大尺度结构,但它的红外眼睛恰巧成了寻找最遥远天体的利器。

为什么非得用红外光?这牵涉到宇宙学里的关键现象——红移。自大爆炸以来,宇宙一直在膨胀,空间本身被拉伸,穿行其中的光的波长也跟着变长。如果一个类星体在宇宙极早期发出的是可见光甚至紫外光,等它跨越137亿年抵达我们这里时,已经被拉伸到了红外波段。就好比一辆鸣笛的救护车远离你时音调降低,光的颜色也会因为空间膨胀而变得更红。想要看见宇宙拂晓时的模样,就得用红外望远镜去听那低沉的“光音”。

在欧几里得之前,其他望远镜最多只能捕捉到大爆炸后约7.7亿年的极亮类星体。天文学家总共只知道9个早于这一时期的类星体,它们都是最亮的那一小撮,像宇宙深处的孤例。欧几里得升空后,局面开始改变。在它运行的头18个月里,Daming Yang 团队一口气发现了12个更早时期的类星体,比此前数年积累