韦布空间望远镜在回溯宇宙童年时,撞见了一群不速之客:一些明亮的、小小的红点。
红色,通常代表古老,或者极远。这批被称为“小红点”的家伙,出现在大爆炸后仅仅几亿年的时期。科学家起初以为,它们是密集的造星工厂,但算了一笔账后发现不对劲——在那个宇宙刚起步的年代,物质还没来得及聚集成如此规模的星系。于是,压力给到了黑洞。
如果这些红点是类星体(由超大质量黑洞驱动的极亮天体),新的矛盾又出现了。在当时的认知里,黑洞像树木一样需要生长周期:先得有第一批恒星死亡坍缩成黑洞“种子”,然后这些种子不断吞噬周围的气体,或者互相兼并,历经几十亿年才能长成百万倍甚至十亿倍太阳质量的巨兽。
可韦布拍到的这些“暴发户”,在宇宙还不到十亿岁时就已经是巨无霸了。它们的发育速度违背了演化逻辑,仿佛跳过了漫长的生长期。
美国哈佛大学的一项新研究,为这些“不合逻辑”的小红点找到了合理的身份:直接坍缩黑洞。
这是一种只存在于早期宇宙的特殊现象。通常情况下,气体云会先碎裂成很多小块,形成一颗颗恒星。但在宇宙黎明时期,某些巨大的氢气云在特殊条件下,还没来得及孕育恒星,就因为自身重力太大,整体直接向内崩塌。
它们跳过了恒星阶段,出生时的质量就是太阳的数万倍甚至十万倍。有了这么高的起点,它们在短短几亿年内长成韦布看到的模样,逻辑上就完全通顺了。
研究团队通过精密的流体动力学模拟发现,这种“空降”而来的黑洞在吞噬周围气体时,会产生极强的辐射。这些辐射被周围浓密的气体云包裹、吸收并转化,最终发出的光波在抵达韦布的镜头时,恰好呈现出那种神秘的暗红色。
模拟数据与观测到的光线特征、X射线强度甚至分布密度都契合得丝丝入扣。
这一发现证实了我们长久以来的一个大胆假设:宇宙的第一批超大质量黑洞,可能根本不是从小长到大的。我们正在通过韦布望远镜,亲眼目睹这批宇宙级“种子”破土而出。那些跨越百亿光年而来的红光,是宇宙在最荒凉的开端,用最暴力的方式点燃的火种。
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图源:NASA, ESA, CSA, STScI, Dale Kocevski (Colby College)
信源:Fabio Pacucci et al, The Little Red Dots Are Direct Collapse Black Holes, arXiv (2026). DOI: 10.48550/arxiv.2601.14368
