天文學家利用美國宇航局（NASA）的錢德拉X射線天文台在矮星系Mrk 462中發現了一個超大質量的黑洞。這些星系中擁有此類黑洞的比例可能表明宇宙中一些最早的黑洞是如何形成和成長的。Mrk 462中的黑洞包含的質量大約是20萬個太陽質量，屬於超大質量類別的較小部分。這是天文學家首次在一個矮星系中發現一個被嚴重遮擋的超大質量黑洞。
該圖顯示了NASA錢德拉X射線天文台從矮星系Mrk 462中探測到的X射線。這個X射線發射很重要，因為它揭示了在這個相對較小的星系中存在一個不斷增長的超大質量黑洞。這個黑洞所包含的質量–大約是太陽質量的20萬倍–為天文學家提供了關於宇宙中一些最早的黑洞可能在數十億年前如何形成和成長的信息。
背景板是夏威夷的Pan-STARRS望遠鏡拍攝的光學圖像。圖像左側有幾個星系屬於HCG068星系群。然而，發射大量X射線的星系是位於圖像右下方的一個小得多的星系（由箭頭標記）。MRK 462是一個矮星系，因為它只包含幾億顆恆星，這意味着它擁有的恆星數量只有像銀河系那樣的星系包含的恆星數量的1/100。矮星系中的黑洞是出了名的難找，因為它們通常太小太暗，光學望遠鏡無法跟蹤中心恆星的快速運動。
為了尋找黑洞生長的跡象，研究人員利用錢德拉觀測了八個矮星系，這些矮星系以前從斯隆數字天空調查收集的光學數據中顯示出黑洞活動的跡象。在這8個星系中，只有Mrk 462顯示了一個正在成長的黑洞的X射線特徵。此外，來自Mrk 462的高能X射線與低能X射線的比例，以及與其他波長數據的比較，表明Mrk 462黑洞被氣體嚴重遮擋。這是天文學家首次在一個矮星系中發現一個被嚴重遮擋的超大質量黑洞。
以前的研究表明，在宇宙不到10億年的時候，黑洞可以增長到10億個太陽質量，這只是宇宙目前年齡的一小部分。一種想法是，這些巨大的天體是在大質量恆星坍縮形成黑洞時產生的，而黑洞的重量只有太陽質量的100倍左右。然而，理論工作很難解釋它們如何能夠迅速地增加重量，達到在早期宇宙中看到的大小。另一種解釋是，在早期宇宙中，當黑洞被創造出來時，就已經有了包含數萬個太陽質量的黑洞–也許是來自巨大的氣體和塵埃雲的坍縮。
如果天文學家發現很大一部分矮星系包含像Mrk 462那樣的超大質量黑洞，那麼它就傾向於這樣的觀點：來自最早一代恆星的小黑洞“種子”以驚人的速度增長，形成了早期宇宙中十億太陽質量的天體。一些天文學家傾向於黑洞開始生命時重達數萬個太陽的觀點。這是因為從巨型雲團直接坍縮成中型黑洞的必要條件應該是罕見的，所以預計不會有很大一部分矮星系會包含超大質量黑洞。另一方面，預計每個星系都會有恆星級質量的黑洞。
這些結果原定在鹽湖城舉行的美國天文學會第239次會議上公布，但由於COVID-19大流行而被取消。