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 Inside the mystery of the James Webb Space Telescope's little red dots — and how they might be evolving

詹姆斯·韦伯太空望远镜的小红点之谜及其演变

Space.com2026年8月7日 18:00

由詹姆斯·韦伯太空望远镜发现的小红点。这些点的“z”值对应它们的红移,即它们在宇宙中的位置。(图片来源:NASA, ESA, CSA, STScI, Dale Kocevski(科尔比学院))新证据表明,詹姆斯·韦伯太空望远镜在早期宇宙中发现的神秘“小红点”可能会演变为完全形成的星系的活跃中心。“早期宇宙中创造的一切都必须演变成我们周围的某种东西,”亚利桑那大学的乔治·里克在一份声明中说。“我们过去对小红点会变成什么几乎没有概念,但这些结果终于向我们展示了如何找到它们的后代。” 小红点由詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)在2022年几乎一启用就被发现,成为令人困惑的宇宙学之谜。正如其名称所示,它们看起来小而红,且令人惊讶地明亮。它们大多存在于红移值表明它们存在于132亿到122亿年前。如此遥远的距离,通常暗示这些天体是类星体——由活跃的超大质量黑洞供能的星系光亮核心——但小红点所发出的光更像是膨胀星的光。它看起来主要在红外光范围,并有一些紫外线,而没有来自活跃黑洞吸食物质所期待的X射线。因此,研究人员提出了小红点是“黑洞明星”,或是由内而外被一个隐藏的但不断增长的超大质量黑洞加热的巨大气体云的假说。然而,在红移小于120亿年前的情况下,小红点的数量急剧下降。它们都去哪儿了?有两种选择。或者它们都死了,或者它们发展成为我们更熟悉的天体。一种最近的假说认为小红点变成了大型球状星团。现在,又出现了一种替代的可能性。一个由皮尔卢吉·里纳尔迪领导的团队进行的研究表明,他们可能已经识别出一个小红点的后代。它以一个遥远的星系的形式出现,被归类为WISEA J123635.56+621424.2,位于红移2的地方,这意味着我们看到它时是105亿年前。该星系展示了环绕红色核心的整齐螺旋臂。里纳尔迪的团队给它起了一个昵称“萨瓜罗”,因其星系的臂和核心看起来像生长在美国西南部索诺兰沙漠的一种原产仙人掌的红色果实的缘故。大熊座中的一个星系场,萨瓜罗星系在其中。 (图片来源:NASA/ESA/CSA/STScI/皮尔卢吉·里纳尔迪(斯图尔特天文台);图片处理:阿莉萨·帕根(STScI))萨瓜罗的核心具备小红点的所有特征。它在JWST所见的红外光中明亮发光,同时也在哈勃太空望远镜的探测中发出紫外线。然而,NASA的钱德拉X射线天文台也检测到了来自萨瓜罗的微弱X射线。“X射线观测结果显示该星系具有活跃的星系核心,且极其被遮挡,”参与该研究的南非开普敦大学的卡瑞斯·吉尔伯特在声明中说。“它不仅被遮挡而且X射线弱。这种组合可以解释我们从所有其他小红点中看到的缺乏X射线发射。这很好的契合了小红点的拼图。” 这并不是第一次观察到小红点发射X射线。今年早些时候,有报告称一个名为3DHST-AEGIS-12014的小红点的散射X射线被看到,这为小红点是黑洞明星的假说增添了可信度,在这种情况下,黑洞逐渐从内部消耗“明星”,最终打出孔洞让X射线逃逸。我们看到3DHST-AEGIS-12014的时间是118亿年前,意味着萨瓜罗,存在于13亿年后,发展稍微快了一些。比较萨瓜罗星系现今的样子,以及如果它存在于更高红移时,看起来像小红点的样子。(图片来源:阿莉萨·帕根(STScI);插图:利亚·赫斯塔克(STScI))

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