宇宙深空中的神秘“小紅點”天體，長期以來都是天文學(xué)界的一大謎題。這些由詹姆斯·韋布空間望遠鏡捕捉到的微小天體，以其數(shù)量龐大、結(jié)構(gòu)致密且顏色異常紅艷而著稱，與以往發(fā)現(xiàn)的任何星系都截然不同，引發(fā)了科學(xué)界的廣泛關(guān)注與熱烈討論。

傳統(tǒng)理論曾試圖通過假設(shè)大量星際塵埃的“紅化”效應(yīng)來解釋“小紅點”的異常紅色，這一假設(shè)與晚霞和朝霞的形成原理相似，均涉及光線的散射。然而，隨著觀測技術(shù)的不斷進步，現(xiàn)有望遠鏡的精確數(shù)據(jù)顯示，這些“小紅點”中的塵埃含量極低，這一發(fā)現(xiàn)無疑對傳統(tǒng)理論構(gòu)成了嚴峻挑戰(zhàn)。

面對這一難題，華中科技大學(xué)物理學(xué)院天文學(xué)系的研究團隊提出了全新的解釋。他們深入研究了星系中心超大質(zhì)量黑洞的吸積過程，發(fā)現(xiàn)這些“小紅點”星系中的黑洞吸積盤外圍區(qū)域，在宇宙早期通常處于引力不穩(wěn)定狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，氣體在強烈的湍流作用下被有效加熱，形成了一個溫度相對較低（約2000至4000攝氏度）、處于準穩(wěn)態(tài)的“外吸積盤”。這個外吸積盤的輻射波長恰好落在可見光到近紅外波段，從而賦予了“小紅點”其獨特的紅色特征。

研究團隊進一步解釋說，黑洞吸積盤的內(nèi)區(qū)溫度極高，可達上萬攝氏度，其輻射主要集中在可見光到紫外波段，因此顯得較藍。而外盤則因溫度較低而顯得極紅。內(nèi)盤和外盤共同構(gòu)成的輻射，形成了一個獨特的“V”字形光譜能量分布結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)的拐折特征與詹姆斯·韋布空間望遠鏡的實際觀測數(shù)據(jù)幾乎完全吻合。

這一發(fā)現(xiàn)不僅為“小紅點”的紅色之謎提供了合理解釋，還為我們理解宇宙早期星系和黑洞的演化提供了關(guān)鍵線索。研究結(jié)果表明，在宇宙早期，一些質(zhì)量不大的星系可能僅在中心形成了超大質(zhì)量黑洞與核區(qū)恒星團，而星系大尺度的恒星形成可能相對較弱。因此，人們只能觀測到星系的核心區(qū)域。隨著數(shù)十億年的時光流逝，星系逐漸長大，核區(qū)恒星誕生和死亡形成的大量塵埃逐漸覆蓋了原黑洞外盤，從而完成了從“小紅點”到普通星系的轉(zhuǎn)變。