詹姆斯·韋伯太空望遠鏡最近盯上了一個名為GLIMPSE-17775的遙遠天體,它存在于大爆炸后約18億年的早期宇宙中。這個天體小得離譜,緊湊得過分,紅得不像話,標準分類根本裝不下它。
研究團隊把它的光拆成不同顏色后,一口氣從中扒出了40多種化學特征。把這些特征拼在一起,科學家頭一回能大致描摹出這個天體內部的環境長什么樣。研究成果已經發表在《天體物理學雜志》上。
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結論很明確:GLIMPSE-17775的行為模式,完全是一個被層層氣體包裹著的、正在大口吞食物質的超大質量黑洞。論文第一作者瓦西里·科科列夫在聲明中說得直接:“所有線索都對上了,沒有矛盾,這反而讓宇宙這幅拼圖更有意思了。”
“小紅點”這類天體從2022年首次被發現起,就一直讓天文學家頭疼。一開始甚至有研究者覺得它們“打破宇宙學”,想不通怎么會有結構這么成熟、質量這么大的星系,在大爆炸后這么快就冒出來了。這種事如果真的成立,等于逼科學家重新梳理他們對時間起源的理解。
早前的研究有過不同猜測。有人覺得這些小紅點就是普通星系,只是被周圍濃厚的塵埃嚴重改變了外貌。另一些人提出的想法更激進:超大質量黑洞被包裹在稠密的氣體球里,一邊瘋狂吸積物質一邊發光,這個構想后來被叫做“黑洞恒星”——一種由黑洞驅動的假想天體。
但那些早期的推測,依據都是些比較粗糙的線索,比如天體尺寸小、氫元素光譜異常。光靠這些,根本沒法搞清楚到底是什么物理過程在塑造我們看到的光。科科列夫的團隊這次不一樣,他們構建了GLIMPSE-17775的光譜,從多個角度檢驗了黑洞恒星的猜想。
最有力的證據之一,來自這個小紅點光的行為方式。它的光并不是直接射向太空,而是像被什么東西彈來彈去——這種現象只可能出現在稠密氣體包裹的環境里,其密度遠超普通星系中天文學家觀測到的任何氣體殼層。
按照論文的解釋,在這團氣體殼層的中心,很可能藏著一個正在活躍進食的黑洞,也就是類星體。物質不斷落入黑洞時會釋放能量,但大部分能量來不及逃出去,就被周圍的氣體吸收、再處理、重新輻射。這個過程恰好解釋了為什么這個天體看起來那么紅、那么緊湊——氣體在光到達我們之前就改變了它的模樣。
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