
JWST/NIRCam样本天体图像。图片来源:自然
哥本哈根研究团队在《自然》上发表新发现:James Webb 太空望远镜的“红点”是宇宙中最早的黑洞
一、引言自 2021 年 12 月 James Webb 太空望远镜(JWST)首次发光以来,观测到的星系与星云图像中出现的微小红点(“little red dots”)一直令全世界的天体物理学家困惑不已。近日,丹麦哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所宇宙黎明中心(Cosmic Dawn Center)研究人员在《自然》杂志上公布了这一谜团的答案:这些红点实际上是宇宙早期形成的年轻黑洞。
二、研究背景JWST 视距约 1.5 百万公里,是目前人类最先进的宇宙探测器之一。其观测到的宇宙时间跨度从数亿年至 13 亿年,图像中出现的“红点”在宇宙形成约 4–5 亿年时可见,却在一十亿年后再次消失。最初,科学家们曾将其归为巨型星系,但该假设与大爆炸后星系形成的时间序列不符。
经过两年对红点图像的持续分析,Cosmic Dawn Center 研究人员终于揭示其真正身份——宇宙中最猛烈的吸食者:黑洞。
三、主要发现“这些红点是年轻黑洞,质量比此前估计低一百倍,包裹在一层被消耗的离子气体‘斗篷’中。” ——达拉奇·沃森(Darach Watson)教授(主研之一) 该研究已登上《自然》杂志封面。
研究表明:
红点是宇宙早期的年轻黑洞,其质量仅为此前估计的 1%(约 10 万–10 百万太阳质量)。
黑洞周围有厚厚的离子气体“斗篷”,黑洞在此吸取气体、快速增长。
气体在落入黑洞前被加热至数千万摄氏度,发出强烈红光,穿过斗篷呈现出独特的红色。
四、黑洞的“凌乱吞食”机制吸食与辐射:气体在靠近黑洞的引力场中形成高速盘或锥形通道,压缩与碰撞产生数百万摄氏度的温度,产生极强辐射。
喷流与吹回:只有极少量气体被真正吞噬;其余大部分被喷射回宇宙,形成双极喷流。
意义:此机制使黑洞成为“凌乱吞食者”,也解释了为何在宇宙早期仅 700 百万年后,已出现质量达 10^9 太阳质量的超大黑洞。
“我们捕捉到的正是年轻黑洞正处于极快增长期的瞬间。” ——沃森教授
五、研究意义解释了 James Webb 望远镜所观测到的 1.5 百万公里外红点的真实身份。
揭示了早期宇宙中黑洞迅速增长的物理过程,为了解大爆炸后 7 亿年内出现的超大黑洞提供关键证据。
研究不需引入全新事件类型,补全了宇宙早期黑洞形成与演化的理论框架。
六、结语哥本哈根大学 Cosmic Dawn Center 团队的这项突破性发现,现已登上《自然》杂志封面。它不仅为天体物理学家提供了一把钥匙,开启了关于宇宙最早黑洞诞生与演化的新章节,也为未来利用 James Webb 望远镜进一步探测遥远宇宙奠定了基础。
勇编撰自论文"Little red dots as young supermassive black holes in dense ionized cocoons".Nature.2026相关信息,文中配图若未特别标注出处,均来源于自绘或公开图库。