詹姆斯·韋布空間望遠鏡在宇宙深空探測中捕捉到一群特殊天體——它們體積微小卻異常明亮,整體呈現深紅色調,被天文學界暫命名為“小紅點”。這些天體的數量遠超預期,其致密結構與極端紅化特征與已知星系存在顯著差異,長期以來成為困擾科學家的未解之謎。
傳統理論曾試圖用星際塵埃的"紅化"效應解釋這一現象,認為類似地球大氣散射形成晚霞的機制,使天體光線向紅端偏移。但最新觀測數據顯示,"小紅點"內部塵埃含量極低,完全不足以產生觀測到的紅化程度。這一矛盾促使科學家重新審視其物理本質。
華中科技大學研究團隊通過構建新型物理模型,將目光投向星系核心的超大質量黑洞。他們發現,在宇宙早期階段,"小紅點"星系中心的黑洞吸積盤存在特殊結構:內區溫度超過萬攝氏度,主要輻射紫外與可見光;而外圍區域因引力不穩定引發強烈湍流,氣體被加熱至2000-4000攝氏度,形成準穩態的"外吸積盤",其輻射峰值恰好落在近紅外波段。
"這種內外盤的溫度差異造就了獨特的觀測特征。"研究負責人解釋道,"內盤輻射構成光譜的藍色端,外盤輻射形成紅色端,兩者疊加產生標志性的'V'字形能量分布曲線,與韋布望遠鏡的實測數據高度吻合。"該模型成功突破了傳統塵埃紅化理論的局限,為理解極端紅化天體提供了全新視角。
進一步研究表明,這些早期星系可能處于特殊演化階段:中心區域已形成超大質量黑洞與恒星團,但大尺度恒星形成活動尚未全面展開。隨著時間推移,恒星演化產生的塵埃逐漸覆蓋黑洞外盤,使"小紅點"最終演變為普通星系。這一發現為追蹤星系與黑洞的協同演化過程提供了關鍵觀測證據,特別是揭示了宇宙早期結構形成的復雜物理過程。











