把宇宙早期那些看起来格外紧凑又通红的星系是怎么形成的

把宇宙早期那些看起来格外紧凑又通红的星系是怎么形成的,华中科技大学物理学院吴庆文教授的团队这次给了个新说法,还在黑洞和星系演化这块研究上捅开了一条新路子。就在最近,他们把这个重要成果发在了国际顶刊《自然-天文学》上。 团队专门搭了个新模型,给詹姆斯·韦布空间望远镜(JWST)在特别早的时候拍到的一类特殊的红点天体定了个新调子。这个“小红点”很奇怪,明明是在宇宙刚大爆炸几亿年后就冒出来了,却又在十几亿年后突然不见了。它们个头小但亮得很,发红,里头还藏着跟自己身子大小完全不搭调的大黑洞。这些反常情况把以前大家觉得星系和黑洞一起长大的理论给难住了。 以前大家觉得红点发红是因为星际尘埃挡住了蓝光,结果用JWST和阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列(ALMA)一看,没发现这种预料中的红外辐射。面对这个难题,吴庆文教授的团队换了个思路。他们觉得颜色发红的主因可能不是外面的灰尘,而是吸积盘本身的事。 团队用模拟算出,吸积盘外面的地方因为引力不稳,被湍流搅得很热,大概2000到4000度。这个温度正好让光主要往红色那边跑。而中间的部分温度更高,可能上万度,主要发蓝或者紫外光。内外两层的光叠在一起,就变成了一个V型的光谱曲线。这个结果跟JWST看到的高度吻合,把新模型的证据坐实了。 这个发现不光是把红点为什么红给解释了,还把它放在了整个宇宙大背景里去看。研究者觉得这种红点很可能是第一代恒星坍缩出来的“种子黑洞”,是后来红移超过6的明亮类星体的前身。搞懂它就像是找到了黑洞从很小长成大怪物中间的关键一环,对解开超大质量黑洞在早期怎么长胖、还有它们和星系怎么一起长大的谜题特别有用。 这项研究展现了咱们中国学者在前沿难题面前的创新劲儿和攻坚能力。结论还需要未来更多观测来验证和完善,肯定能让全球这方面的研究往更深的地方去探。