科学家观测早期宇宙小红点发现异常黑洞
## 一位科学家观察了早期宇宙中的小红点，发现了一个本不应存在的黑洞。
小红点之谜愈发神秘，一个隐藏着超大质量黑洞的星系暗示着可能存在一大群像化身博士般的宇宙天体。
维尔吉尔星系，如詹姆斯韦伯太空望远镜所见。
来源：ESAWebb、NASA&CSA、G.Östlin、P.G.PerezGonzalez、J.Melinder、JADES合作团队、M.Zamani(ESAWebb)
早期宇宙中发生了一些奇怪的事情。
詹姆斯韦布空间望远镜深入观测宇宙，仿佛回溯时间，揭示了大爆炸后早期宇宙的景象。
它发现了众多天文学家称之为小红点（LRDs）的天体。
这些是在詹姆斯韦布空间望远镜数据中出现的致密红点，观测表明它们在宇宙早期、大爆炸后最初约二十亿年内十分常见。
但我们还不清楚它们究竟是什么。
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版权：欧洲航天局哈勃太空望远镜及美国国家航空航天局，大质量强引力透镜巡天重探项目
最初，天文学家认为这些小红点可能是巨大的星系。
这对标准宇宙学理论造成了难题：如此巨大的天体为何能在宇宙历史的早期就已存在？
皮尔路易吉里纳尔迪是空间望远镜科学研究所的一名博士后研究员，主要从事黑洞形成及早期宇宙中星系的研究。
我们和他交谈，以进一步了解这些小红点可能是什么。
关于小红点我们了解什么？
研究人员开始发现，小红点具有非常典型的强特征发射信号，这是活动星系核（AGN）的典型特征，活动星系核是指中心存在超大质量黑洞的天体。
当我们观测来自星系的光时，可以将其分解成光谱，这是一种宇宙指纹，能揭示该星系的恒星和气体的信息，比如它们的成分以及物质的运动方式。
在活动星系核（AGN）中，一些光谱线是宽的，这告诉我们气体正在围绕黑洞旋转。
我们在小红点中观察到了这些宽谱线，这暗示着许多小红点可能包含这些巨大的活跃黑洞。
由詹姆斯韦伯太空望远镜观测到的小红点（LRDs）。
图片来源：美国国家航空航天局（NASA）、欧洲航天局（ESA）、加拿大航天局（CSA）、太空望远镜科学研究所（STScI）、戴尔科切夫斯基（科尔比学院）
什么是维吉尔星系？
我和另一个早期宇宙天体刻耳柏洛斯（Cerberus）一同发现了维吉尔（Virgil），所以我以《神曲》（TheDivineComedy）为灵感将它命名为维吉尔。
如果你观察我们在不同波长下从室女座星系（
但一旦加入中红外波段，维吉尔便彻底改变其特性，宛如化身杰基尔与海德。
在观察中红外光线时，似乎维吉尔星系中存在一个巨大的活跃黑洞。
是什么让维吉尔黑洞如此不同寻常？
首先，在紫外线和可见光波长范围内没有黑洞的迹象，这十分不寻常。
维吉尔的活动星系核（AGN）质量也大得惊人。
像这样的黑洞在星系中犹如黑暗的幕后操纵者，掌控着星系的演化进程。
为了使我们目前的宇宙学模型发挥作用，我们必须解释在宇宙历史如此早期，这样一个超大质量黑洞是如何形成的。
维吉尔星系，由詹姆斯韦伯太空望远镜拍摄（插图），背景是哈勃太空望远镜的极深场。
：ESAWebb、NASA和CSA，G.Östlin、P.G.PerezGonzalez、J.Melinder、JADES合作组、M.Zamani（ESAWebb）
是什么导致了这些超大质量黑洞的产生呢？
我们距离理解这些早期黑洞是如何形成的还相差甚远，许多人认为我们可能遗漏了宇宙谜题中重要的一环。
一种观点涉及到一类被称为黑洞星或准星的假设天体。
在这张图片中，我们在邻近宇宙中常用的一些估算黑洞质量的方法，可能并不适用于高红移处的小红点，从而导致估算出的质量显得异常巨大。
那该如何运作呢？
在类星体设想中，小红点被设想成嵌入在极其致密的气体茧中的黑洞。
黑洞附近产生的辐射可能会被困在这个包层内，在逃逸之前会发生多次散射。
这一过程可能改变所观测到的辐射光的外观以及谱线的形状，从而导致标准方法高估黑洞的真实质量。
这个观点仍停留在推测阶段，但如果正确的话，它将极大地改变我们对早期宇宙中黑洞如何形成的看法。
棒旋星系UGC6093是一个活跃星系，这意味着它有一个活跃的星系核。
物质被拖向中央超大质量黑洞，升温并使星系核心明亮发光。
图片来源：欧洲空间局哈勃太空望远镜
你们团队接下来有什么计划？
我们可以通过在中红外波段获取更深入的观测数据来更好地了解维吉尔，或者——这要困难得多——通过在大天区范围内开展中红外巡天来搜寻与其性质相似的天体。
JWST的中红外仪器（MIRI）灵敏度低于其其他仪器，因此这些观测耗时较长，而JWST的观测时间是有限的。
这涉及到一个重要的方面。
经过四年时间，詹姆斯韦布空间望远镜（JWST）取得了卓越的成果，但宇宙中有一个隐藏的部分，我们只能通过中红外观测才能触及。
拥有这些数据极其重要，不仅有助于研究小红点，还有助于描绘早期宇宙的特征。
这次访谈刊登在《BBC夜空杂志》2026年3月刊上。
若改成非时效性内容可为：这次访谈刊登在《BBC夜空杂志》的某一期上。
BY: Anita Chandran
FY: AI
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