在浩瀚宇宙的探索征程中,詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡又一次帶來了震撼發(fā)現(xiàn)。一批微小卻異常明亮的紅色天體闖入科學(xué)家視野,它們被形象地命名為“小紅點”。這些“小紅點”數(shù)量繁多、結(jié)構(gòu)緊密,顏色紅得極為獨特,與以往發(fā)現(xiàn)的星系大不相同,其神秘之處一直困擾著天文學(xué)家。
長久以來,為了揭開“小紅點”如此之紅的奧秘,傳統(tǒng)理論模型大多基于一個假設(shè):存在大量塵埃對“小紅點”發(fā)出的光線進(jìn)行“紅化”處理,其原理類似于晚霞和朝霞形成時的散射現(xiàn)象。然而,隨著觀測技術(shù)的不斷進(jìn)步,現(xiàn)有望遠(yuǎn)鏡的精確觀測結(jié)果卻給這一假設(shè)潑了冷水。數(shù)據(jù)顯示,這些“小紅點”天體中的塵埃含量極低,這使得傳統(tǒng)理論在解釋“小紅點”光譜特征時面臨巨大挑戰(zhàn)。
面對這一難題,一支科研團隊將目光聚焦于星系中心超大質(zhì)量黑洞的吸積過程。他們發(fā)現(xiàn),在宇宙早期,“小紅點”星系中的黑洞吸積盤外圍區(qū)域往往處于引力不穩(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,進(jìn)而形成了一個溫度相對較低(約2000至4000攝氏度)、處于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)的“外吸積盤”。這個“外吸積盤”輻射出的波長恰好落在可見光到近紅外波段,這就解釋了“小紅點”本身顏色極紅的原因。
與之形成鮮明對比的是,黑洞吸積盤的內(nèi)區(qū)溫度極高,可達(dá)上萬攝氏度,其輻射主要集中在可見光到紫外波段。這就好比一個雙色燈,“內(nèi)盤較藍(lán),外盤極紅”,二者共同構(gòu)成了整體的輻射。這種輻射恰好形成了一個“V”字形光譜能量分布結(jié)構(gòu),其拐折特征與詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡的實際觀測數(shù)據(jù)幾乎完全吻合,為“小紅點”的神秘色彩提供了科學(xué)依據(jù)。
這一研究成果還帶來了關(guān)于星系演化的新思考。研究表明,在宇宙早期,一些質(zhì)量較小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活動相對較弱。因此,人們觀測到的主要是星系的核心區(qū)域。經(jīng)過數(shù)十億年的漫長歲月,隨著星系逐漸成長,核區(qū)恒星不斷誕生和死亡,產(chǎn)生了大量塵埃。這些塵埃逐漸覆蓋了原黑洞外盤,使得“小紅點”逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槠胀ㄐ窍怠_@一發(fā)現(xiàn)為理解星系和黑洞在宇宙早期的演化過程提供了重要線索。











