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詹姆斯·韦布望远镜‘小红点’的超级争论内幕

Wired2026年10月24日 09:00

2026年10月24日 上午5:00 韦布望远镜在各处看到微小的红点。天文学家们对此有不同的看法,但一些人认为它们可能是内部隐藏着黑洞的巨大恒星。图片来源:马克·贝兰/《量子杂志》 这篇故事的原始版本出现在《量子杂志》。天文学家们建设了詹姆斯·韦布宇宙望远镜,以捕捉宇宙大爆炸后前十亿年的微弱光线,那是一个混乱的时代,巨大的氢和氦气体汇聚成我们今天所看到的星系链条。即使在望远镜的第一张图像中,天文学家们也能看到各种神秘的光线污点。一批对象尤其难以解读。它们闪耀着刺眼的亮光,发出长波长的红光,明亮得像整个星系。它们微小,仅占据一个像素。它们无处不在。在韦布望远镜拍摄的几乎每张图像中都有几个。在2023年,研究人员开始称它们为“小红点”。天文学家们多次将韦布望远镜指向这些小红点,从这些光点中榨取珍贵的新信息。起初,研究人员认为这些点看起来有些像星系。后来,他们得出结论,这些小红点更像是大多数星系核心的超大质量黑洞。这些庞大的质量本身是黑暗的,但它们强大的引力猛烈地吸收气体和其他附近的物质,产生出完全超越周围恒星的热量和旋转的残骸。然后,在2025年春季,两组天文学家同时宣布观察到一对与其他小红点不同的小红点。实际上,它们与以往任何见过的物体都不一样。“在我们用地面望远镜进行的数百万次观察中,”德国海德堡马克斯·普朗克天文研究所的研究员安娜·德·格拉夫说,“没有任何东西看起来像这些源。”这两组天文学家提出,他们正在观察一个新的天文对象:一个反向的氢块,发出数十亿颗太阳的光芒,同时在其核心深处隐藏着一个黑洞。他们称之为“黑洞星”。德国海德堡马克斯·普朗克天文研究所的安娜·德·格拉夫怀疑,许多小红点是内部隐藏着黑洞的巨大恒星。摄影:马克斯·博尔查特 在九月份发布的一篇论文中,天文学家将这一分析进一步推进。他们认为韦布望远镜正在目睹超大质量黑洞在巨大恒星核心中的诞生。“一种根本上新的现象正在发生,”夏威夷大学的天文学家罗汉·奈杜说。但并非所有人都同意这一大胆的解释。这引发了一波后续研究,并再次点燃了人们对这些奇怪的小光点本质的激烈争论。“这个领域变得非常两极化,”麻省理工学院的天体物理学家安娜·克里斯蒂娜·艾勒斯说,她研究小红点。当你唯一能看到的只是一个小点时,很难辨别你在看什么。你对它唯一了解的就是它的颜色和亮度。天文学家们最初认为小红点是宇宙边缘的遥远星系,主要是因为它们的亮度。但如此亮的星系必须巨大——并且在仅仅数亿年内没有已知的方式让它们变得如此庞大。天文学家们称它们为“宇宙破坏者”,因为它们似乎推翻了标准宇宙时间线。然后,他们仔细观察。德·格拉夫领导了一项调查,称为红色未知:明亮的红外外星系调查(Rubies),而奈杜共同领导了另一项调查,称为奇迹或奇迹(MOM)。这些是对遥远目标(包括小红点)进行了数小时观察的一波调查中的两项。他们精确记录了每个点发出的光的颜色和亮度。这种详细的颜色分析,称为光谱,为天文学家提供了比初步观察更详细的故事。不同的原子在微妙不同的色调中闪烁,因此光谱提供了一个关于物体粒子活动的感觉。在小红点光谱中爆炸性的发现是,氢的颜色在多个色调之间模糊不清。通常,看到这种现象意味着你正直视一个暴露的黑洞。黑洞以狂暴的速度扭动它们周围的氢云,这些云根据它们的速度发出稍微不同的颜色。净效果是你看到的不仅仅是氢的色调,而是一个称为宽线的颜色范围。范围越宽,最快的氢云飞行得越快——而黑洞越大。许多天文学家得出结论,宇宙中点缀着大型黑洞,它们冲淡了宿主星系中恒星的光。

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