美国宇航局钱德拉X射线天文台发现的一类异常天体，或为神秘“小红点”与典型成长中的超大质量黑洞之间的过渡阶段，为早期宇宙中首批超大质量黑洞的成长提供了新的观测证据。

神秘“小红点”引发争论

在NASA/ESA/CSA詹姆斯·韦伯太空望远镜开始科学观测后不久，天文学家在约120亿光年之外发现了数百个体积较小、呈红色的遥远天体，被称为“小红点”（LRDs）。

多项研究提出，这些“小红点”可能是被致密气体云包裹的超大质量黑洞。气体云会遮蔽天文学家通常用来识别此类黑洞的辐射信号，包括X射线在内的多种波段，因此“小红点”在观测上不同于未被厚重气体遮挡的典型成长型超大质量黑洞。后者周围物质释放的强烈紫外线和X射线可以较为直接地被探测到。

基于“小红点”可能被厚重气体包裹、外观又与恒星大气层存在一定相似性，一些研究将这一情形称为“小红点”的“黑洞星”假说。

新发现“X射线点”或处于过渡阶段

最新研究报告称，一个编号为3DHST-AEGIS-12014的天体在多波段观测中表现出“小红点”的主要特征：体积小、颜色偏红且距离极为遥远，约位于118亿光年之外。但与此前发现的大多数“小红点”不同，该天体清晰地发出X射线辐射，因此被研究团队称为“X射线点”。

研究人员通过对比韦伯太空望远镜的新观测数据与钱德拉此前开展的深度巡天数据，识别出这一特殊目标。哈勃太空望远镜的光学和红外图像显示了该“X射线点”周围的环境，而钱德拉X射线图像则呈现了其X射线辐射的细节结构。

马克斯普朗克天文研究所的天文学家拉斐尔·赫维丁（Raphael Hviding）表示，天文学界多年来一直试图厘清“小红点”的真实性质，而这一单独的“X射线点”天体可能为相关线索“连点成线”。

哈佛-史密森天体物理中心的安娜·德格拉夫（Anna de Graaff）指出，如果“小红点”确实是快速成长的超大质量黑洞，那么它们为何不像其他同类天体那样显著发出X射线，一直是关键问题。此次发现一个在X射线波段表现突出的“小红点”候选体，为理解其内部动力机制提供了新的观测依据。

研究团队提出，这一“X射线点”可能代表“小红点”向典型成长型超大质量黑洞演化过程中的一个阶段。随着所谓“黑洞星”持续吸积周围气体，包裹其外部的致密气体云会逐渐被消耗并出现不均匀的空洞，使得落入黑洞附近物质产生的X射线能够部分穿透气体云，被钱德拉探测到。随着时间推移，当周围气体被进一步消耗殆尽，“黑洞星”阶段将不再存在，天体将更类似于常见的明亮活动星系核。

亮度变化支持部分遮蔽情景

钱德拉的观测还显示，该“X射线点”的X射线亮度存在变化。研究人员认为，这一现象与黑洞被不均匀气体云部分遮蔽的情景相符：随着气体云旋转，密度不同的气体团块从视线方向掠过黑洞周围区域，导致观测到的X射线亮度随时间发生波动。

普林斯顿大学的刘汉浦表示，如果后续观测能够确认这一“X射线点”确为处于过渡期的“小红点”，这不仅将成为首个此类天体样本，也可能是首次直接窥见“小红点”核心区域的机会。同时，这一结果将为“超大质量黑洞的成长是部分甚至全部‘小红点’族群核心能量来源”的观点提供迄今最有力的观测支持之一。

仍存其他可能解释

研究团队也提出了另一种可能性：该“X射线点”或许并非处于过渡阶段的“小红点”，而是更常见类型的成长型超大质量黑洞，只是被一种此前未被识别的特殊尘埃成分或结构所遮蔽，从而在观测特征上与典型样本有所不同。

研究人员计划通过后续观测进一步区分这些情景。普林斯顿大学的安迪·古尔丁（Andy Goulding）指出，这一“X射线点”在钱德拉的巡天数据中已存在十余年，但直到韦伯太空望远镜对同一区域开展观测后，其特殊性才被识别出来，这一过程体现了多台大型天文台联合观测的作用。

相关研究成果已发表于《天体物理学快报》（The Astrophysical Journal Letters），论文题为《X射线点：奇异尘埃还是晚期小红点？》（X-ray Point Sources: Exotic Dust or Late-stage Little Red Dots?），作者为Raphael E. Hviding等，刊号为1000，L18，DOI为10.3847/2041-8213/ae4c88。