宇宙深空中的神秘“小紅點”天體,長期以來都是天文學界的一大謎題。這些由詹姆斯·韋布空間望遠鏡捕捉到的微小天體,以其數量龐大、結構致密且顏色異常紅艷而著稱,與以往發現的任何星系都截然不同,引發了科學界的廣泛關注與熱烈討論。
傳統理論曾試圖通過假設大量星際塵埃的“紅化”效應來解釋“小紅點”的異常紅色,這一假設與晚霞和朝霞的形成原理相似,均涉及光線的散射。然而,隨著觀測技術的不斷進步,現有望遠鏡的精確數據顯示,這些“小紅點”中的塵埃含量極低,這一發現無疑對傳統理論構成了嚴峻挑戰。
面對這一難題,華中科技大學物理學院天文學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量黑洞的吸積過程,發現這些“小紅點”星系中的黑洞吸積盤外圍區域,在宇宙早期通常處于引力不穩定狀態。在這種狀態下,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)、處于準穩態的“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,黑洞吸積盤的內區溫度極高,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。內盤和外盤共同構成的輻射,形成了一個獨特的“V”字形光譜能量分布結構,這一結構的拐折特征與詹姆斯·韋布空間望遠鏡的實際觀測數據幾乎完全吻合。
這一發現不僅為“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鍵線索。研究結果表明,在宇宙早期,一些質量不大的星系可能僅在中心形成了超大質量黑洞與核區恒星團,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域。隨著數十億年的時光流逝,星系逐漸長大,核區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”到普通星系的轉變。











