金融時報報導說,這些神秘的天體被稱為「小紅點」。這些猩紅色斑點散布在詹姆斯·韋布空間望遠鏡拍攝的深空圖像中,令人費解,難以解釋。
這些斑點看起來像明亮的成熟星系,但令人困惑的是,它們似乎出現在宇宙仍過於年輕、尚無法容納此類天體的時期。
這就好比在翻看一張張宇宙嬰兒照片時,突然看到一張青少年的肖像。
現在,天文學家提出了一個可能的解釋:這些斑點屬於一種新的宇宙天體類別——黑洞星。
它們並不是傳統意義上的恆星,不靠核聚變發光,而是由超大質量黑洞和包裹其外的緻密氫氣組成。隨著中心黑洞吞噬周圍物質並釋放輻射,氫氣雲被照亮,呈現出類似恆星外層的亮度。
這一分析本月發表在《天文學與天體物理學》期刊上,可能會挑戰人類對最初天體形成過程及先後順序的認識。
到底是恆星和星系孕育出黑洞,還是黑洞先出現?這項研究也表明,研究極端現象常常能推動科學邊界,研究者不得不提出全新的理論。
正是這些「小紅點」中一個極端的例子,激發了「黑洞星」這一概念的形成。儘管這一想法仍屬推測,但在宇宙學界已獲得不少認可。
詹姆斯·韋布空間望遠鏡由美國國家航空航天局於2021年發射,是觀察早期宇宙的重要窗口,尤其是所謂「宇宙黎明」時期,也就是大爆炸後最初幾億年。
望遠鏡的設計目標是收集來自最早宇宙天體的微弱光線。由於宇宙不斷膨脹,這些遠古光線在穿越數十億光年時會發生「紅移」。
韋布望遠鏡於2022年開始傳回對早期宇宙的觀測結果,畫面中布滿了讓天文學家百思不得其解的天體。年輕星系理應呈現藍色,但這些天體卻發出紅光。每一個小而緻密的紅點都閃耀招數百萬甚至數十億個太陽的亮度,恆星密度之高几乎無法想像。
由海德堡馬普天文研究所的安娜·德·格拉夫領導、賓夕法尼亞州立大學和普林斯頓大學的研究者參與的團隊,進一步分析了其中一個最引人注目的小紅點的光譜性質,這個天體距離地球約120億光年。

他們發現,這個天體光譜中的某些特徵看起來像單個恆星的特徵。
此外,這些光譜波長的排列與已知天體的特徵——比如塵埃星系或類星體——並不匹配。他們最終得出結論:這個神秘天體最可能是一個被動盪氫氣包圍的超大質量黑洞。
隨著這個宇宙巨獸吞噬周圍物質,釋放的輻射非常類似恆星光。
宇宙學家、前英國皇家天文學家馬丁·里斯表示,這是一個合理的解釋,因為早期宇宙中物質分布呈現出團塊狀結構。大多數天文學家認為,這些團塊碎裂成個別恆星,形成小星系,但現實可能並非如此。
里斯解釋說:「現在看來,情況可能正相反——這是一個令人意外的發現。有時候,超大質量氣雲不會碎裂,而是整體坍縮,直接形成一個質量是普通恆星百萬倍的黑洞。剩下的氣體圍繞它旋轉,變熱,最終形成一個『超級恆星』。」
黑洞星最終很可能會吞噬完周圍的氣體,這也許能解釋為何在現今138億歲的宇宙中看不到這種天體。
而未被黑洞吸收的物質,可能會進一步形成恆星和星系。里斯指出,包括銀河系在內的每個星系中心都被認為擁有一個黑洞。
要解開「先有星系還是先有黑洞」的謎題,或許還需進一步觀測,不僅依賴韋布望遠鏡,還包括正在南非和澳大利亞建設的射電望遠鏡——平方公里陣列望遠鏡,以及智利在建的極大望遠鏡。
這些設備將在未來幾年內投入使用。希望深入觀察宇宙黎明的天文學家和宇宙學家,將擁有更多窗口。















