韦伯望远镜破译早期宇宙“小红点”之谜，揪出被气体包覆的超大质量黑洞
2022年NASA詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）发现神秘的“小红点”（littlereddots）以来，这些早期宇宙的奇特天体一直是天文学界的难解之谜。近日，由德州大学奥斯汀分校瓦西里·科科列夫（VasiliyKokorev）领导的团队发表于《天文物理期刊》研究，分析编号为GLIMPSE-17775的小红点光谱，补上了关键拼图。
韦伯太空望远镜运作后不久，科学家便在大霹雳后约6亿年的宇宙发现大量的红色天体，后来被称为“小红点”。有人认为小红点是大量恒星密集群聚的星系，也有人认为是大质量黑洞。而这次的最新研究认为最合理的解释是“黑洞”（BlackHoleStar，BH*）模型：即一个快速成长的超大质量黑洞，被一层致密的电离气体“茧”包覆。
科科列夫团队所研究的目标是位于星系团AbellS1063方向，距离更远的小红点GLIMPSE-17775（z＝3.5，大约是大霹雳后18亿年的宇宙）。借由韦伯望远镜强大的红外线成像能力，加上幸运碰上天然的“重力透镜”提升亮度，让原本可能需要80小时的曝光时间缩减为30小时。研究团队最终获得了迄今最详尽的小红点光谱，解析出超过40条光谱线。
望远镜拍摄到迄今最清楚的小红点光谱，辨别出40多条谱线，许多谱线支持GLIMPSE-17775是个被高温高密度气体茧包裹的黑洞论点。（Source：NASA）
光谱含氢、氧、氦及团队称为“铁森林”的16条铁光谱线，无法单纯以旋转气体云解释，必须要有高能量来源（如快速吸积的黑洞）才能达成。此模型不仅完美吻合观测结果，也解释了为何小红点在X射线波段较为黯淡：因为强大辐射被外层致密的气体给吸收了。
此外，结合哈勃太空望远镜的观测资料，团队发现这些黑洞周围存在一个巨大的宿主星系，这解释了为何GLIMPSE-17775小红点的光谱没有出现其他小红点会出现的巴尔末断裂（不同波长的能量在某一波长附近出现陡降的现象），因为星系中的恒星蓝光弥补了能量缺失。这一发现化解了学界对“早期宇宙星系生长过快”的疑虑，证实现有的宇宙演化模型依然稳固。科科列夫表示，随著更多观测展开，也许一、两年之后我们就能解开这些神秘天体的能量来源。
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