简而言之
2026年11月10日，目前已知最早的致密类星体对 J1602+4228AB（昵称 Nāpōwawāʻenakaulua）公布：这是两个正在吞噬物质的超大质量黑洞，质量分别为太阳的15亿倍和4亿倍，相距约18,100光年，由詹姆斯·韦布空间望远镜（James Webb Space Telescope）和 Gemini North 在大爆炸后9亿年的宇宙中观测到 [1][2]。
要点
- 该类星体对由 NSF NOIRLab 于2026年11月10日公布，并于同一天发表在 The Astrophysical Journal Letters [1][2]。
- 它是已知最遥远、因而也是最古老的致密类星体对，也是在宇宙黎明时期发现的第3个类星体对 [2]。
- 这两个黑洞的质量约为15亿和4亿个太阳质量，相距大约18,100光年 [1][2]。
- 它是在韦布对200个早期类星体的 Aether 巡天中被发现的，并由夏威夷的 Gemini North 在地面上将其分辨开 [2]。
- 第一作者 Silvia Onorato 表示，对于如此大质量的黑洞为何能在如此早的时期存在，目前没有确定的理论解释 [2]。
- 研究团队倾向于认为这是真实的一对，但表示仍需要建立透镜模型，以排除引力透镜造成的错觉 [2][5]。
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迄今发现的最早类星体对是什么？
它是 J1602+4228AB，昵称 Nāpōwawāʻenakaulua，是一对正在活跃吞噬物质的超大质量黑洞，观测到的时刻仅为大爆炸后9亿年，于2026年11月10日公布 [1][2]。NSF NOIRLab 称，它是迄今发现的最遥远因而也是最古老的致密类星体对，也是在被称为宇宙黎明的早期宇宙时代中发现的最致密的一对 [2]。
类星体是一个吞噬物质速度极快的超大质量黑洞，其周围气体的亮度超过了其宿主星系中所有恒星的总和 [2]。一般认为类星体成对出现是合理的，因为星系碰撞与并合会为黑洞提供气体和恒星，但距离很近的双类星体很难分辨：NOIRLab 表示，那个较暗的伴星离得太近、太暗，从地面观测它“本应几乎不可能” [2]。
这项研究由 NSF NOIRLab 的博士后研究员 Silvia Onorato 领导，发表于 The Astrophysical Journal Letters [1][2]。早期版本于2026年9月25日作为审稿中的预印本发布在 arXiv 上 [3]。NOIRLab 称，它只是已知在宇宙黎明时期的第3个类星体对 [2]。
为什么那个时代如此重要？NOIRLab 把最初的10亿年描述为一个剧烈组装的时期：暗物质晕坍缩，星系点亮了第一批恒星，第一批超大质量黑洞在其中心形成 [2]。Space.com 指出，类星体之所以发光，是因为黑洞周围扁平吸积盘中的气体因摩擦而被加热到发光，其亮度往往超过周围星系中所有恒星的总和 [4]。在如此早的时期同时看到两个这样的引擎，使天文学家得以难得地看到星系碰撞如何推动黑洞增长 [2]。
这两个黑洞有多大？
质量分别约为太阳的15亿倍和4亿倍 [1][2]。论文给出的黑洞质量约为1.5 × 10^9和4.0 × 10^8个太阳质量，两者的吞噬速率都接近或略高于理论上的爱丁顿极限，即辐射压与引力相平衡的临界点（爱丁顿比约为1.23和1.07） [3]。
作为参照，Universe Magazine 指出，位于银河系中心的黑洞人马座 A*（Sagittarius A*）约为400万个太阳质量，因此这一对中较大的成员质量是它的300多倍 [5]。
这两个类星体相距约18,100光年，大约是银河系直径的五分之一 [2]。在天空中，两者的角距仅为0.98角秒，红移约为6.078，几乎完全相同，速度差约为15公里/秒 [3]。
Onorato 表示，我们看到这一对时，宇宙“只有现在年龄的十三分之一”，而其黑洞的质量竟与今天所见的黑洞相当，令人惊叹 [2]。
为什么科学家无法解释这对类星体？
因为如此大质量的黑洞，成长所需的时间似乎比当时宇宙的年龄还要长 [2][4]。Onorato 表示，对于哪怕只是其中一个这样的巨型类星体为何能在如此早的时期存在，更不用说两个了，目前“没有确定的理论解释” [2]。
Space.com 解释说，按照现有模型，黑洞至少需要10亿年的吞噬与并合，才能达到数百万甚至数十亿个太阳质量 [4]。Universe Magazine 补充了其中的物理原因：物质不可能以任意速率落入黑洞，因为被加热的气体会发出辐射，把其他物质推开；从恒星遗骸形成的种子出发，要增长到10亿个太阳质量，几乎需要从大爆炸以来的整个时间里都接近最大速率吞噬物质 [5]。
研究论文还发现，如此近的一对类星体，其出现频率比根据早期类星体成团性测量所预期的高出约100至1,000倍 [3]。作者认为，这暗示存在由并合触发的类星体对这一隐藏群体，或者存在异常致密的环境 [3]。
天文学家此前曾在早期宇宙中发现过单个快速增长的黑洞；发现并肩而立的两个，使这一谜题变得更难解 [4][5]。关于本月的另一项黑洞成果，请参阅 M87黑洞照片获独立验证：新研究说了什么。
韦布和 Gemini 是如何发现这对类星体的？
韦布在巡天数据中发现了第二个类星体，Gemini North 则在地面上把两者分辨开 [2]。据 NOIRLab 介绍，步骤如下 [2]：
- 巡天：Aether 巡天是由 NSF NOIRLab/Gemini 的 Emanuele Paolo Farina 领导的一个 JWST 项目，使用韦布的近红外光谱仪积分视场单元观测了200个类星体，占这一时期所有已知类星体的43%。
- 发现：在对数据进行目视检查时，团队注意到类星体 J1602+4228A 有一个伴星。
- 分辨：位于夏威夷莫纳克亚山（Maunakea）的 Gemini North 上的 Gemini 近红外光谱仪（GNIRS）分别分辨出了这两个类星体。较暗的 J1602+4228B 离得太近、太暗，从地面观测它本应几乎不可能。
- 检验：团队使用 Gemini 多目标光谱仪（GMOS）检验是否有引力透镜造成了某个类星体的第二个像。
Onorato 表示，莫纳克亚山上空的天空“非常洁净清晰”，团队只用了2个夜晚就采集到了数据 [2]。Gemini North 隶属于国际 Gemini 天文台，由美国国家科学基金会牵头，成员包括加拿大、智利、巴西、阿根廷和大韩民国 [2]。
会不会只是同一个类星体被看到了两次？
有这种可能，不过团队认为并非如此；要彻底排除这一点，仍需要建立透镜模型 [2][5]。位于我们与某个类星体之间的大质量星系，可以把它的光弯折成不止一个像。这样的多个像会有相同的光谱形状 [5]。
- 支持真实成对的证据：GMOS 光谱显示这两个类星体的光谱形状存在差异，这使团队倾向于认为这是真实存在的物理双星 [2]。
- 仍存的疑问：NOIRLab 指出，要明确排除引力透镜，需要建立透镜模型 [2]。论文摘要把该天体描述为再电离时期“已知最致密的类星体对候选体” [3]。
在阅读称天文学家“震惊”的标题时，这种谨慎很重要 [4]。这项成果已经发表并经过同行评议，但把它解读为两个独立的黑洞，是团队倾向的解读，而不是已经确定的事实 [1][2]。
Nāpōwawāʻenakaulua 这个名字是什么意思？
它的意思是“在热量的光辉中，将能量重新孕育进宇宙的两个深不可测、强大黑暗的天体” [2]。这个名字由夏威夷的ʻImiloa天文中心的 A Hua He Inoa 项目，以及夏威夷大学的 Ka Haka ʻUla O Keʻelikōlani 夏威夷语学院共同创造 [2]。
NOIRLab 表示，这个名字由 Larry Kimura 创造，由以下部分组成 [2]：
- Nā：复数标记；
- Pō：深不可测的强大黑暗，指代黑洞；
- Wawā：重生或孕育；
- ʻEna：热的光辉，指代落入物质所产生的辐射；
- Kaulua：双，或一对。
它呼应了同一项目此前的两个名字：Pōwehi，用于2019年的首张黑洞图像；以及 Pōniuāʻena，即2020年发现时已知最遥远的类星体 [2]。
这对类星体接下来会如何？
下一步是建立透镜模型，并搜寻可能环绕这一对类星体的星系 [2][5]。团队提出，Nāpōwawāʻenakaulua 可能标志着早期宇宙物质密度的一个极端峰值，在那里，星系相互作用既促进了恒星形成，也推动了黑洞的快速增长 [2]。
Universe Magazine 指出，如果这一推测正确，那么这一对类星体周围应有其他星系聚集，因此搜寻周围的这一星系群体就是下一项检验 [5]。Onorato 称这个系统是研究第一批大质量星系及其中心黑洞如何形成的“一个实验室” [2]。
这对类星体是在包含200个早期类星体的 Aether 样本中发现的 [2]，论文将其相对于成团性的稀有程度，解读为存在并合触发的类星体对或致密环境的线索 [3]。关于大型巡天如何发现稀有天体，请参阅 Euclid望远镜数据发布：ESA新星图有什么。
| 属性 | 数值 | 来源 |
|---|---|---|
| 公布时间 | 2026年11月10日 | NOIRLab [2]；ApJL [1] |
| 观测到的时刻 | 大爆炸后约9亿年 | NOIRLab [2] |
| 红移 | 约6.078 | 论文 [3] |
| 黑洞A的质量 | 约15亿个太阳质量 | NOIRLab [2]；论文 [3] |
| 黑洞B的质量 | 约4亿个太阳质量 | NOIRLab [2]；论文 [3] |
| 间距 | 约18,100光年（0.98角秒） | NOIRLab [2]；论文 [3] |
| 速度差 | 约15 km/s | 论文 [3] |
| 发现所用数据 | JWST NIRSpec IFU，Aether 巡天 | NOIRLab [2] |
| 确认 | Gemini North 的 GNIRS 和 GMOS | NOIRLab [2] |
| 状态 | 倾向于真实成对；尚未完全排除引力透镜 | NOIRLab [2] |
常见错误
常见问题
术语表
- 类星体
- 一个正在吞噬物质的超大质量黑洞，其亮度超过整个宿主星系。
- 宇宙黎明
- 第一批恒星、星系和黑洞形成的时代，处于最初的10亿年内。
- 红移
- 光因宇宙膨胀而被拉长；红移越高，意味着距离越远、时代越早。
- 爱丁顿极限
- 落入气体产生的辐射压与引力相平衡时的吞噬速率。
- 引力透镜
- 一种大质量天体，能弯折其后方光源的光，有时会形成多个像。
来源
- Nāpōwawā‘enakaulua: A Close Quasar Pair at Cosmic Dawn in the Aether Survey The Astrophysical Journal Letters · 2026-11-10
- Astronomers Discover Nāpōwawāʻenakaulua, the Oldest Compact Quasar Pair in the Universe NSF NOIRLab · 2026-11-10
- Nāpōwawā‘enakaulua: a close quasar pair at cosmic dawn in the Aether survey (preprint) arXiv · 2026-09-25
- Astronomers stunned after James Webb Space Telescope discovers the earliest pair of black hole-powered quasars Space.com · 2026-11-12
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