**【丹麦哥本哈根讯】**哥本哈根大学天体物理学家最新研究显示,散布在早期宇宙图像中的神秘“红点”很可能是被致密电离气体茧包裹、处于快速生长期的年轻超大质量黑洞,为大爆炸后超大质量黑洞的形成提供了新的观测证据。
“红点”源于被气体茧包裹的黑洞
自2021年NASA/ESA/CSA詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)发射以来,天文学家在其拍摄的、对应宇宙仅诞生数亿年时的深空图像中,发现了大量呈红色的紧致光源,被统称为“红点”。
这些红色源的物理本质一直存在争议。早期解释包括:它们可能是异常庞大的早期星系,或是现有形成模型难以解释的特殊天体。然而,经过约两年的数据分析,哥本哈根大学Darach Watson教授及其合作者提出,这些“红点”更符合年轻黑洞的特征。
研究团队指出,这些天体是质量相对较低的年轻超大质量黑洞,其周围包裹着致密的电离气体茧。黑洞在吸积周围物质的过程中加热这些气体,使其发出强烈辐射。辐射在穿过气体茧时被重新处理,最终呈现出詹姆斯·韦伯太空望远镜红外相机所观测到的独特红色光辉。
Watson教授表示,这些“红点”黑洞的质量比此前一些研究推测的要低约一百倍,因此无需假设全新的天体类型即可解释观测结果。他称,这些黑洞被气体茧包裹,正在吞噬这些气体以实现快速增长,气体茧既为其提供物质来源,也使其在观测中格外显眼。

质量较小但能量极高
尽管被描述为“迄今探测到的最小黑洞之一”,研究指出,这些黑洞的质量仍可达到太阳质量的一千万倍,尺度可达数百万公里,属于年轻阶段的超大质量黑洞。
研究团队称,黑洞在吸积物质时效率并不高,只有一部分落入事件视界,更多物质则可能以高能喷流等形式被抛回太空。但在这些“红点”所代表的早期阶段,黑洞周围致密的电离气体茧为其提供了充足的“燃料”,并通过辐射过程形成明显的红色信号,使天文学家得以直接观测到黑洞快速成长的一个阶段。
Watson教授表示,团队捕捉到的是年轻黑洞处于“成长爆发期”的状态,这一阶段此前尚未在观测中得到清晰确认。研究认为,这一阶段的存在,为理解类似银河系中心黑洞在宇宙最初十亿年内如何迅速增大质量提供了关键线索。
研究发表于《自然》
相关成果已发表于本周出版的《自然》(Nature)杂志。论文题为《致密电离气茧中的年轻超大质量黑洞——红点》(Young supermassive black holes in dense ionized cocoons – red dots),作者为V. Rusakov等,刊登于《自然》649卷574-579页,DOI为10.1038/s41586-025-09900-4。
