韦伯望远镜拍到神秘“小红点”

自2022年詹姆斯?韦伯太空望远镜（JWST）正式投入使用以来，它不仅为人类呈现了前所未有的壮丽星云，也抛出了一个令天文学家集体困惑的全新谜团：在韦伯拍摄的几乎每一张深空影像中，都散布着一些极其微小、光芒明亮的红色点状天体。科学界目前统称它们为“小红点”（LRDs）。

一组天文学家筛选了来自多项观测任务的詹姆斯?韦伯太空望远镜数据，汇编成了迄今为止规模最大的“小红点”样本库之一。（公有领域）

根据CNN周二（3月17日）报道，尽管科学家已探测到上千个此类天体，且相关研究论文已达数百篇，但关于它们究竟是什么，目前依然没有定论。普林斯顿大学天体物理教授珍妮?格林（Jenny Greene）直言，“这是我职业生涯中第一次研究一个完全无法理解其外貌成因的天体。”

“小红点”起源与命名

“小红点”并非它们的科学定义。这些天体正式学名为“宽线H-alpha发射体”（broad-line H-alpha emitters），指的是它们在光谱中表现出极宽的氢原子发射线。2024年初，奥地利科学技术研究院的约里特?马蒂（Jorryt Matthee）为了让公众更易理解，创造了这个更直观的称呼。

在韦伯望远镜之前，哈勃望远镜（Hubble）虽然也能观测深空，但其分辨率和红外感应能力不足，无法捕捉到这些隐藏在极远处、光芒微弱的天体。韦伯凭借其6.5米宽的主镜和强大的近红外相机（NIRCam），才让这些宇宙中的“不速之客”现出原形。

这些天体呈现红色主要有两个原因：

宇宙红移（Redshift）：由于它们位于极其遥远的早期宇宙（通常是宇宙大爆炸后的前10亿年），随着宇宙不断膨胀，它们发出的光在传向地球的过程中被拉伸，波长变长，从而进入红外波段。

本质特性：科学家起初认为它们是因被浓密的宇宙尘埃包围而显红，但最新的观测暗示，这种红色可能来自于中心引擎周围极其稠密的氢气，这些气体吸收了特定波长的光。

目前主流三大假说

目前，天文学界围绕着“小红点”的身份展开激烈辩论，主要集中在以下三种可能性：

1. 婴儿期超大质量黑洞

这是目前获得最多支持的假说。许多天文学家认为，LRDs是星系中心的“缺失环节”----即超大质量黑洞早期生长阶段。如果这被证实，将解释像银河系中心那样巨大的黑洞是如何在宇宙早期迅速形成的。

2. “黑洞恒星”与“悬崖”

哈佛-史密松天体物理中心的安娜?德格拉夫（Anna de Graaff）通过RUBIES计划发现了一个代号为“悬崖”（The Cliff）的特殊样本。它的光谱特征既不像普通星系，也不像被尘埃遮挡的黑洞。德格拉夫提出了“黑洞恒星”的概念，即一个极其明亮的中心引擎（黑洞）正在加热并照亮周围极稠密的气体，使其表现出类恒星特征。

3. 准恒星

这是一个早在2006年就被理论预测、但直到现在才找到疑似观测证据的模型。科罗拉多大学的米奇?贝格尔曼（Mitch Begelman）教授认为，LRDs可能是由巨大原恒星坍缩而成的“准恒星”（Quasi-stars）----一种不靠核聚变、而是靠内核黑洞驱动的奇特天体。这将是人类首次观测到这种介于恒星与黑洞之间的混合体。

目前，科学界正致力于寻找距离地球较近的LRDs（极其罕见，概率约为远处的十万分之一），希望通过更清晰的细节观测，彻底解开“小红点”身份之谜。