宇宙深处观测到的“小红点”的秘密

华科物理学院天文学系的吴庆文教授团队最近给大家揭开了詹姆斯·韦布望远镜在宇宙深处观测到的“小红点”的秘密。这些红色的小天体数量特别多,结构还很紧凑,跟之前发现的星系不一样,所以一直让天文学家很困惑。为了搞清楚为什么这些小红点那么红,吴庆文教授他们提出了一种新的解释。原来,星系中心的超大质量黑洞在吸积物质时,外围区域的辐射波长正好落在可见光到近红外波段,所以小红点看起来就特别红。这个解释可不是猜的,他们还证明了这一点:因为星际尘埃通常会让物体变红,但观测数据显示这些天体里的尘埃含量很少,所以尘埃红化的说法不成立。他们把研究的目光聚焦在黑洞吸积过程上,发现早期宇宙中的这些小红点星系,黑洞吸积盘的外围通常处于不稳定状态。气体被湍流加热后,形成了一个温度较低的“外吸积盘”,辐射正好落在那个波段上。而内区温度极高,辐射主要在紫外波段。这样一来,内盘是蓝色的,外盘是红色的,整体看起来就特别红。研究结果还显示了早期宇宙中有些质量不大的星系可能只在中心形成了超大质量黑洞和核区恒星团。数十亿年后,随着星系逐渐长大,核区恒星诞生和死亡形成大量尘埃,覆盖住了黑洞外盘,小红点就变成了普通星系。这个发现给我们揭示了星系和黑洞早期演化的重要信息。