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《自然》封面揭秘:这些“小红点”,原来是黑洞→

转自:上海科协 2026-01-22 11:17:32

编译:高杰

2026年1月15日,

《自然》杂志封面聚焦宇宙神秘“小红点”

哥本哈根大学研究团队依托詹姆斯・韦伯空间望远镜(JWST)的高分辨率光谱数据,成功揭开其神秘面纱——证实这些看似不起眼的小红点,实则是被电离气体茧包裹的年轻超大质量黑洞,为人类探索宇宙早期黑洞的形成与成长提供了关键线索。

01
“小红点”之谜

这些神秘红色天体于2022年首次由詹姆斯·韦伯望远镜在距离地球约150万公里处观测到,天文学家一直对其感到困惑。

这些“小红点”存在于宇宙“仅”形成数亿年之时,而在十亿年后,它们似乎又消失了。那么,它们究竟是什么?

图源:JWST/Darach Watson

一些科学家认为它们是巨大的星系,其能量强大到足以让詹姆斯·韦伯望远镜在130亿年后仍能探测到它们。但这一理论与这些星系在大爆炸后演化所需的时间不符,因为这些星系出现得较晚。

然而,经过两年对带有红色斑点图像的持续分析,尼尔斯·玻尔研究所宇宙黎明中心的研究人员在宇宙中最强大的现象——黑洞身上找到了答案。这些“小红点”也因此让研究者得以窥见宇宙第一批黑洞是如何诞生的

JWST/NIRCam样本天体图像

“这些‘小红点’是年轻的黑洞,其质量比此前认为的小100倍,它们被气体茧包裹,通过吞噬这层气体不断壮大,这一过程会产生巨大热量,热量穿透气体茧向外辐射,从而赋予了‘小红点’独特的红色外观。”该研究主要研究者之一Darach Watson教授表示,“它们的质量远小于人们之前的推测,因此我们无需借助全新类型的宇宙事件来解释它们的形成。”

02
黑洞是“邋遢的食客”

目前已知的“小红点”已有数百个,我们现在知道它们是年轻的黑洞。尽管它们是迄今发现的一些最小的黑洞,但其质量仍可达太阳的1000万倍,直径达1000万公里。

黑洞会吞噬其附近的一切物质,并在“进食”过程中不断生长。“当气体向黑洞坠落时,会螺旋式下落,形成一个类似圆盘或漏斗的形状,向黑洞表面坠落。最终,气体的运动速度极快,且被挤压得极为密集,从而产生数百万度的高温并发出明亮光芒这种强烈的辐射会使黑洞正在吞噬的大部分物质被吹散出去,实际上只有极少量气体能被黑洞吞噬这就是我们称黑洞为‘邋遢的食客’的原因。”Darach Watson解释道。

超大质量黑洞与宿主星系恒星质量的对比

在我们所在的银河系中心,有一个质量为太阳400万倍的超大质量黑洞,其他所有星系的中心也都存在类似的超大质量黑洞。然而,黑洞及其在宇宙中的作用,至今仍笼罩在神秘之中。

这一新发现为黑洞的早期演化提供了全新视角,也部分解答了为什么在宇宙大爆炸仅7亿年后,就已存在质量高达太阳十亿倍超大质量黑洞的关键问题。

“我们捕捉到了正处于快速成长期的年轻黑洞,这是我们此前从未观测到的阶段。它们周围致密的气体茧,为其提供了快速成长所需的燃料。”Darach Watson说。

数据图及参考来源:

https://www.nature.com/articles/s41586-025-09900-4

https://news.ku.dk/all_news/2026/01/copenhagen-researchers-make-the-front-page-of-nature-solving-the-mystery-of-the-universes-little-red-dots