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 The James Webb Space Telescope's disappearing 'Little Red Dots' may lead to another cosmic puzzle

詹姆斯·韦布太空望远镜消失的“小红点”可能引发另一个宇宙难题

Space.com2026年7月23日 10:00

左侧的小红点是否演变成了像47 Tucanae(右侧)这样的球状星团?(图片来源:NASA, ESA, CSA, STScI, Dale Kocevski/Colby College, ESO)古生物学家现在知道,许多恐龙并没有消失,而是演变成了现代鸟类,而新的研究表明,詹姆斯·韦布太空望远镜(JWST)观察到的“宇宙恐龙”也没有灭绝。相反,它们可能演变成了现代宇宙中熟悉的景象:密集堆积的星星形成的广阔聚集体,称为“球状星团”。小红点在2022年成为天文学家们的一个巨大难题,当时JWST开始经常在大爆炸后约6亿年内大量发现它们。因为在宇宙大约20亿年时,这些物体似乎就消失了。天文学家们提出了许多不同的解释,关于小红点,包括它们可能是“黑洞星”,或者是被密集的气体和尘埃包裹的黑洞。这个团队推测,形成中的球状星团与一个超大质量星体,一个假设的短命天体,质量在1000到10000倍太阳质量之间,看起来也和内心的小红点很相似。德克萨斯大学奥斯汀分校的团队负责人约翰·奇斯霍姆在一份声明中表示:“这些可能不仅仅是与今天宇宙没有联系的奇怪新JWST群体。相反,小红点可能会在早期宇宙之后持续存在,演变成一些相对熟悉的东西。” “小红点可以是银河系,它们可能涉及黑洞,甚至可能是一些更意想不到的东西。我们的研究表明,形成中的球状星团与超大质量星体应该是这个讨论的一部分。” 熟悉景象的不熟悉一面 球状星团通常在大型星系中被观察到,且密集地聚集着数百万颗古老的星星。我们的银河系拥有至少150个球状星团,尽管熟悉,但天文学家仍然不太确定它们是如何形成的。德克萨斯大学奥斯汀分校的团队成员丹妮尔·伯格在声明中表示:“我们通常在数十亿年的演化之后看到它们(球状星团),在这一时期它们的巨大星体已经消失,气体已经被清除,动力学过程改变了它们的质量和结构。” “这使得重建它们形成时的原始条件变得非常困难。” 目前认为,球状星团中的星星在早期宇宙期间是同时形成的。然而,在此时,宇宙中应该只有氢、氦和少量更重的元素(天文学家称之为“金属”)可用于星星构建。尽管如此,许多球状星团中的星星在氦和氮、钠、铝等金属方面异常丰富,而缺乏预期的碳、氧和镁水平。德克萨斯大学奥斯汀分校的团队成员迈克·博伊兰-科尔金在声明中说:“这个特定的模式表明,在非常高温下的核聚变,远高于正常大质量星体的核心温度。” “超大质量星正是能产生这种组合的环境。” NGC 6638球状星团,如哈勃太空望远镜所见。(图片来源:ESA/哈勃 & NASA,R. Cohen) 能够产生这种热量的超大质量星将在早期球状星团的密集环境中形成,星体碰撞与合并将在其中不断发生。随之产生的超大质量星体寿命短暂,仅约为100万年(请记住,太阳在46亿岁时已是中年)——但这些时间足以锻造出解释球状星团奇特化学成分所需的元素。当这些超大质量星体在超新星爆发中死亡时,它们锻造的元素将被炸出,成为下一个星代的构建块。这将为现代球状星团的星体提供它们异常的化学指纹。“在我们的模型中,帮助使物体看起来像小红点的超大质量星仅能存在短暂时间,”奇斯霍姆继续道。“一旦那颗星体死亡,这个物体可能不再看起来像小红点,即使星团本身存活了数十亿年。” JWST发现的部分“小红点”星系。(图片来源:NASA, ESA, CSA, STScI, Dale Kocevski (Colby College)) 然而,不寻常的化学成分并不是将早期的球状星团与小红点联系起来的唯一事物。团队不仅提出早期宇宙中小红点的分布与现代球状星团的分布相匹配,而且他们还表示,小红点的演化模型显示,其估计质量足可能引导近期宇宙中球状星团的质量。还有一个时机问题。小红点大约在大爆炸后6亿年出现……

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