詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）為人類揭示了宇宙早期星系誕生的神秘面紗，其觀測成果令人驚歎不已。在這浩瀚的星海中，一個令人意想不到的發現悄然浮現——被稱為“小紅點”（LRD）的神秘天體。

這些小紅點以其極高的紅移特性吸引了科學家們的廣泛關注。它們究竟是什麼？為了解開這一謎團，一項最新的科學研究對12個LRD進行了深入探索，利用JWST收集的高解析度光譜數據，與超大品質黑洞的模型進行了細緻比對。

研究發現，這些小紅點的光譜特徵顯示出運動多普勒效應顯著，意味著其發出光的氣體正以每秒超過1000公里的速度圍繞中心區域旋轉。這一發現強烈暗示，這些天體周圍很可能潛藏著超大品質黑洞，它們正是活動星系核（AGN）的能量源泉。

然而，這些小紅點在紅外光譜中的強度表現平坦，且在X射線和無線電範圍內的輻射極少，這與典型的AGN特徵大相徑庭。為了揭開這一謎團，科學家們進一步分析了黑洞周圍的物理環境。

他們構建了一個模型，假設黑洞被一個快速旋轉的吸積盤所包圍，而這個吸積盤又嵌入在一個年輕的星系雲中。研究發現，周圍的雲層需要高度電離才能解釋觀測到的現象。由於星系周圍存在一層緻密的自由電子，大部分X射線和射電光被吸收，導致我們在這些波段觀測到的輻射極少。

更令人驚訝的是，如果這層電離雲的密度足以阻擋X射線和無線電波，那麼黑洞必須以驚人的速度產生能量，才能使LRD發出明亮的紅光和紅外線。根據觀測數據，科學家們推斷，這些黑洞正以接近愛丁頓極限的速度吸積品質，這是物質能夠被黑洞吸積的最大速率。

這幅圖景描繪了一個令人震撼的場景：LRD實際上是正在迅速發育成熟的年輕超大品質黑洞。在這項最新研究中，對這些黑洞質量的估計進一步支援了這一觀點，它們的質量大約在1萬到100萬太陽質量之間，遠低於典型的超大品質黑洞。

這一模型還有助於解釋為什麼我們在較低紅移中難以觀測到較近的LRD。由於它們在愛丁頓極限下迅速吸積物質，周圍的電離雲會被迅速清除。隨著雲層的消散，LRD將逐漸演變成我們在宇宙中常見的傳統活動星系核。

這一發現不僅揭示了宇宙早期星系和黑洞形成的奧秘，也為科學家們理解宇宙演化提供了新的視角。如果你對這類前沿科學探索感興趣，敬請關注“知新了了”，獲取更多精彩內容。