自2022年NASA的詹姆斯·韦布太空望远镜首次发现以来，这个被称为小红点的复杂拼图变得更加完整。现在一个特定的小红点的光谱正在帮助连接许多拼图碎片。德克萨斯大学奥斯汀分校的瓦西里·科科列夫领导的天文学家团队识别出了这个幸运的小点：GLIMPSE-17775。通过仔细分析韦布捕捉到的小点光谱——至今为止小红点的最深光谱——研究团队识别出多个证据线索，所有这些都支持GLIMPSE-17775是一个被部分电离气体的浓密茧包裹的超大质量黑洞的解释，这种模型被称为BH*（黑洞星）情景。描述这一结果的论文今日在《天体物理学期刊》上发表。科科列夫，研究的首席作者说：“我认为科学界的一部分正在朝着一个单一的画面汇聚——小红点可以通过黑洞星模型来解释。但之前的所有小红点都没有在同一地方拥有所有的证据。”他补充道：“有了GLIMPSE-17775，我们可以通过这个来源的光谱有多深和多惊人来测试这些模型。”虽然NASA的詹姆斯·韦布太空望远镜观察银河团Abell S1063的主要目的是寻找某种类型的恒星，但科学家从数据集中获得了GLIMPSE-17775的详细光谱。这个小红点位于Abell S1063的后面。图像来源：NASA, ESA, CSA, 瓦西里·科科列夫（德克萨斯大学奥斯汀分校）；图像处理：阿莉萨·佩根（STScI）在韦布首次开始科学操作后不久，它发现了一种新奇怪的对象，这种对象在大爆炸后大约6亿年出现，是丰富的红色物体。科学家们为这些小红点探索了多种解释，包括黑洞星情景。一组幸运的情况促成了这一新的复杂小红点光谱。GLIMPSE-17775这个小红点幸运地被纳入韦布对项目的成像和光谱努力，该项目旨在寻找Population III恒星和Abell S1063银河团中的微弱星系。这个小红点比银河团距离更远，并且由于引力透镜效应而被放大。（GLIMPSE-17775的宇宙红移为3.5，这意味着它在大爆炸后约18亿年存在。）虽然韦布提供了小红点30小时的光谱，但引力透镜的效应使其相当于80小时的望远镜时间。这种韦布的红外灵敏度与自然的“放大镜”结合，放大了可以从GLIMPSE-17775中获取的细节。结果是从这个小红色来源获得了超过40条光谱线，这是迄今为止最详细的小红点光谱。“当我们第一次看到光谱时，就像把拼图的所有碎片散落在地板上一样，”科科列夫说。“我们拾起每一块拼图，测量光谱线，并开始将不同的碎片组合成马赛克。也许一开始几块看起来毫无意义，但然后有几块拼到一起，我们意识到有些东西在那里。”韦布收集的光谱数据包含多个证据线索，支持小红点GLIMPSE-17775是一个黑洞星的解释：一个快速吸积或生长的黑洞被一个浓密的气体茧包裹，这个茧正在重新处理从黑洞附近发出的光，并产生了在光谱中看到的特征。NASA的詹姆斯·韦布太空望远镜捕捉到了迄今为止小红点的最深光谱。从数据中已经辨识出40多条光谱线，其中许多独立地支持GLIMPSE-17775是一个被热的、浓密的气体茧包裹的黑洞的理论。插图：NASA, ESA, CSA, 瓦西里·科科列夫（德克萨斯大学奥斯汀分校）；设计：莉亚·胡斯塔克（STScI）在团队检测到GLIMPSE-17775光谱中的40多条光谱线中，有各种独立的指标都与BH*情景相一致。例如，团队发现许多光谱线，如氢、氧和氦，并不符合旋转气体云的简单模型。相反，最佳拟合模型包括一种称为电子散射的展宽效应，这是一个明显的迹象，表明一种浓密的、多层的气体茧包裹着这个来源。某些光谱线的强度和相互之间的比率，特别是团队所称的“铁森林”的16条铁线和某些氧线，要求有一个高能量来源来产生它们，如一个快速吸积的黑洞。此外，天文学家指出，光谱中氦的荧光和吸收，这两个现象单独表明有一种浓密的介质包裹着强大的来源。BH*情景不仅符合GLIMPSE-17775；它还解释了为什么大多数小红点在X射线中是微弱的。