詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡在宇宙深空探測中捕捉到一類特殊天體——它們體積微小卻異常明亮，呈現(xiàn)出獨(dú)特的深紅色，被天文學(xué)家形象地稱為“小紅點(diǎn)”。這些天體數(shù)量龐大、結(jié)構(gòu)致密，與已知星系存在顯著差異，其成因長期困擾著科學(xué)界。

傳統(tǒng)理論認(rèn)為，“小紅點(diǎn)”的紅色特征可能源于星際塵埃對光線的散射作用，類似地球上的晚霞現(xiàn)象。然而，最新觀測數(shù)據(jù)顯示這些天體中塵埃含量極低，這一發(fā)現(xiàn)直接挑戰(zhàn)了現(xiàn)有解釋框架。華中科技大學(xué)天文學(xué)團(tuán)隊(duì)通過研究提出全新物理機(jī)制：星系中心超大質(zhì)量黑洞的吸積盤結(jié)構(gòu)存在特殊分區(qū)，其外圍區(qū)域輻射波長恰好覆蓋可見光至近紅外波段，這是導(dǎo)致“小紅點(diǎn)”呈現(xiàn)極端紅色的根本原因。

研究指出，在宇宙早期階段，“小紅點(diǎn)”星系中心的超大質(zhì)量黑洞周圍存在雙重吸積結(jié)構(gòu)。內(nèi)區(qū)吸積盤溫度高達(dá)上萬攝氏度，主要輻射紫外至可見光；外區(qū)吸積盤則因引力不穩(wěn)定產(chǎn)生強(qiáng)烈湍流，氣體被加熱至2000-4000攝氏度，形成準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)，其輻射峰值正好落在近紅外波段。這種內(nèi)外盤輻射的疊加效應(yīng)，在光譜能量分布上呈現(xiàn)出獨(dú)特的“V”字形特征，與詹姆斯·韋布望遠(yuǎn)鏡的觀測數(shù)據(jù)高度吻合。

團(tuán)隊(duì)通過構(gòu)建數(shù)值模型驗(yàn)證了這一理論。模擬顯示，當(dāng)黑洞吸積率處于特定范圍時，外吸積盤的溫度與輻射特性能夠完美解釋“小紅點(diǎn)”的光譜特征。這一發(fā)現(xiàn)不僅解決了塵埃含量與顏色特征的矛盾，更揭示了宇宙早期星系演化的新線索。

進(jìn)一步研究表明，早期宇宙中部分質(zhì)量較小的星系可能僅在核心區(qū)域形成超大質(zhì)量黑洞與恒星團(tuán)，而大尺度恒星形成活動較弱。隨著時間推移，核區(qū)恒星演化產(chǎn)生的塵埃逐漸覆蓋黑洞外盤，使這些特殊天體逐漸演化為普通星系。這項(xiàng)研究為理解星系與黑洞的協(xié)同演化提供了重要觀測證據(jù)，相關(guān)成果已發(fā)表于國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊。