"小红点"或揭示超大质量黑洞的诞生

新生且快速增长的超大质量黑洞可能正在为早期宇宙中神秘的“小红点”供能。这是一个国际天文学家团队的结论，他们找到了迄今为止最有力的证据，支持一种被称为“黑洞恒星”的新型天体，该天体似乎驱动着一个小红点，而该红点存在于大爆炸仅6.6亿年后。

“一个小红点是个非凡的物体，”团队负责人说罗汉·奈杜夏威夷大学和麻省理工学院的。“在它内部，有一颗黑洞恒星，周围环绕着一个传统的银河系。”

当詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）于2022年夏天开始观测遥远宇宙，天文学家们惊讶地发现了许多小红点。它们亮度极高，正如人们对活跃黑洞的预期，但光谱奇特，更像没有X射线发射的恒星。

一些天文学家认为小红点是密集的气体茧，在其核心孕育着一个不断扩大的黑洞。当黑洞从茧内部吸积气体时，会释放出被茧吸收的能量——使其发出明亮的光芒。

这类似于恒星的发光，它们的核心辐射加热外层。因此，这些假设的天体被称为黑洞恒星。

然而，直到现在，这一假说仅有间接证据支持。问题的一部分在于，在大多数情况下，小红点的光与未解析宿主星系的光交织，导致观测变得模糊。

奇迹还是海市蜃楼？

Naidu是Mirage or Miracle（MoM）调查的联合负责人。当用JWST推向高红移（更远距离）时，很难判断一个淡淡的红斑是否真的是高红移星系，还是前景中伪装成早期宇宙的冷恒星。

现在，MoM发现了一颗比已知恒星亮度高出1000亿倍、且远远超过其宿主星系的黑洞恒星。

该天体称为MoM-BH*-1，在较长波长下极为明亮，但在氢发射巴尔末级数波长以下则完全没有光。这种光度的突然下降被称为巴尔默断裂，常见于年轻恒星中。

奈杜说：“在MoM-BH*-1中，巴尔默断裂的强度是我们以往见过的任何一次的三到四倍。”“仅凭这一特征，就告诉我们确实存在某种真正独特的东西，这是一种新型的天体物理天体。”

极其致密的茧

对巴尔默决裂和天体光度的模拟强烈表明，MoM-BH*-1中心存在一个10万太阳质量的黑洞，周围被极其致密的气体茧包围。

奈杜说：“黑洞周围这个致密气体茧产生的光的物理原理与我们在本地宇宙中看到的截然不同。”

如果这个天体确实是黑洞恒星，那么一个重要的问题是黑洞是如何形成的？从气体云的直接引力坍缩到一群大质量恒星的合并，提出了许多可能性。

奈杜倾向于解释一颗超大质量恒星——一个可能在大爆炸后约1.5亿年形成的天体，当时宇宙中充满氢和氦。根据许多流行模型，这些条件催生了质量是太阳数千倍的恒星。

近期爆发

奈杜指出银河系中大质量恒星的生命周期，其最大质量可达几百个太阳质量。例如，Eta Carinae在1840年代爆发了一次爆发，使它连续几天成为天空中第二亮的恒星。

这颗质量达100太阳的恒星爆发留下了一个名为人造人星云的气体茧。一颗更大的超大质量恒星也可能发生类似的爆发，然后坍缩成黑洞，从而形成一颗黑洞恒星。

奈杜说：“过去几个月我看到了大量证据，现在这已成为主要的假说需要被证伪或反驳，因为与超大质量恒星的相似性令人难以置信。”

事实上，宇宙中每一个超大质量黑洞都有可能是大爆炸后最早形成的巨星遗迹。随着时间推移，这些天体会逐渐侵蚀其气态茧，从内到外侵蚀茧，而黑洞上的吸积辐射则吹走剩余的茧。

这一观点得到了美国宇航局钱德拉X射线天文台最近发现的118亿年前存在的小红点支持，X射线开始透过其破碎茧中的孔洞照射出来。

奈杜对这些可能性感到敬畏，他描述说“见证超大质量黑洞的诞生令人振奋。”

MoM-BH*-1的发现报道于自然.

该岗位“小红点”可能预示着超大质量黑洞的诞生最初发表于物理世界.