问题——“小红点”为何异常“红” 自詹姆斯·韦布空间望远镜开展深空观测以来，一批体积小、亮度高、结构致密且颜色异常偏红的天体引起国际天文学界关注。它们数量可观，但外形与传统意义上的早期星系并不相同：一方面光度高、尺度小；另一方面光谱能量分布显示出难以用既有模型统一解释的特征。其“为何如此红”的问题，成为认识宇宙早期天体构成与演化路径的关键切入点。 原因——从“尘埃红化”转向“本征发红”的黑洞吸积解释 以往不少理论倾向于用“尘埃红化”来解释，即天体内部或周围大量尘埃对短波辐射吸收与散射，使观测到的颜色整体偏红，类似日出日落时大气散射导致的色彩变化。然而，来自韦布望远镜等更高精度数据的约束显示，这类天体的尘埃含量并不高，难以支撑“尘埃越多、越显红”的传统设定，既有解释由此面临挑战。 华中科技大学物理学院天文学系吴庆文教授团队将视角聚焦于星系中心超大质量黑洞的吸积过程，提出“小红点”之红可能是“本身就很红”。研究认为，在宇宙早期部分“小红点”所在的星系中，黑洞吸积盘外缘区域常处于引力不稳定状态。气体在强湍流作用下被持续加热，并形成温度相对较低、处于准稳态的“外吸积盘”，其辐射峰值恰落在可见光至近红外波段，从而显著抬升红端辐射。另外，吸积盘内区温度更高，辐射更多分布在可见光到紫外波段。内区偏“蓝”、外区偏“红”，两者叠加可自然产生观测到的“V”字形光谱能量分布，其关键拐折特征与现有观测符合度较高。 影响——为早期星系“先有核、后成长”的图景提供证据线索 该工作的重要意义在于，将“小红点”现象与“黑洞—星系共同成长”的核心议题直接关联。研究提示，宇宙早期部分质量不大的星系，可能优先在中心形成超大质量黑洞及核区恒星团，而大尺度恒星形成并不强烈，导致观测上更容易看到“核亮、体小、极红”的核心区域。若此图景成立，“小红点”或可作为研究早期黑洞快速增长、星系结构从核心向外扩展的关键样本，为理解宇宙早期能量释放机制与物质循环过程提供新的物理支点。 对策——以多波段观测与模型交叉检验推动判别 业内人士指出，解释路径之争的核心在于可检验性。下一步需在更广波段范围内开展联合观测，尤其是利用近红外光谱、变源特性以及高分辨率成像，对吸积盘辐射、核区恒星形成及尘埃含量进行更精细约束。同时，理论上也需将吸积盘引力不稳定、湍流加热、辐射传输与星系环境耦合起来，构建可直接对接观测量的统一模型，并在不同红移样本上开展统计检验，以降低“单一对象拟合”的不确定性。 前景——从“小红点”到普通星系的演化链条或被继续打通 研究还提出一种可演化的解释框架：在数十亿年尺度上，随着星系逐步成长，核区恒星的诞生与死亡将产生更多尘埃，并可能逐渐遮蔽黑洞外吸积盘的红端辐射，使天体外观从“小红点”过渡为更常见的星系类型。若未来观测能在不同宇宙年代找到“由红转常”的连续谱系，并测得尘埃增长、恒星形成增强与吸积状态变化的相互对应关系，将有望进一步厘清早期星系如何从“核心先行”走向“整体成熟”，同时揭示黑洞活动对星系结构与星际介质的深远影响。
这项研究不仅解答了"小红点"天体的色彩之谜,更为探索宇宙早期星系形成与演化开辟了新路径。它提醒我们,许多看似简单的观测现象背后,往往隐藏着深刻的物理规律。随着观测技术的进步和理论研究的深入,人类对宇宙本质的认识将不断拓展。我国科学家在这个前沿领域取得的突破,展现了中国天文学研究的国际竞争力。