早期宇宙中的“小红点”可能是黑洞的最大运行

詹姆斯·韦伯太空望远镜为我们提供了宇宙中星系形成的最早时刻的视图。

它还揭示了一些惊喜。其中之一是出现小的、高度红移的物体，昵称为“小红点 （LRD）”。

我们并不完全确定它们是什么，但一项新的研究指出了一个答案。

我们对这些天体的了解之一是，它们的光谱被运动多普勒高度拓宽。这表明发射光的气体正在以极快的速度围绕中心区域旋转，以每秒 1000 多公里的速度运行。

这表明该物质正在围绕超大质量运行黑洞，它为活跃的星系核 （AGN） 提供动力。小红点的 AGN 模型的问题在于它们在红外光谱中的强度是平坦的。它们在 X 射线和无线电范围内发射的光芒也非常少，这对于 AGN 来说是不寻常的。

为了进一步探索这个谜团，这项新工作着眼于 JWST 收集了高分辨率光谱的 12 个 LRD。然后，该团队将数据与超大质量模型进行了比较黑洞.

这些模型假设一个快速旋转的吸积盘围绕着嵌入在年轻银河系云中的黑洞。首先，他们发现周围的云需要高度电离。由于星系周围有一层致密的自由电子，大部分 X 射线和射电光将被吸收。

当然，如果护罩的密度足以阻挡 X 射线和无线电，那么黑洞就需要以极快的速度产生能量，以使 LRD 在红色和红外线中变亮。

根据观测，黑洞必须在接近爱丁顿限制，这是物质吸积的最大速率。超过这个速率，产生的光的强度是如此之强，以至于它会以比引力将其拉拢的速度更快的速度推开物质。

所有这些都描绘了一幅图景，即 LRD 是非常年轻的超大质量黑洞，正在迅速成长到成熟。这项最新研究中对这些黑洞质量的估计也支持了这一点，该研究使它们的质量约为 10,000 到 1,000,000 个太阳质量，这比典型的超大质量黑洞要小得多。

这个模型也将有助于解释为什么我们在较低的红移下看不到更近的 LRD。它们在爱丁顿极限处积累物质意味着它们会很快清除周围的电离云。

随着这片云的消散，LRD 将开始类似于我们在整个宇宙中看到的传统活跃星系核。

参考： V. Rusakov 等人，JWST 的小红点：一个新兴的年轻、低质量 AGN 群体，包裹在致密的电离气体中，arXiv 预印本 arXiv：2503.16595 （2025）

本文最初由今日宇宙.阅读原创文章.

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