##

天文学家发现了一种新型的天文天体:黑洞恒星。
他们表示,这种新天体可以解释出现在遥远宇宙中的小红点现象。
图片来源:JoseLuisOlivares麻省理工学院。
天文学家发现新型天体:黑洞星
自2022年以来,詹姆斯韦布空间望远镜(JWST)一直在捕捉追溯到宇宙早期某些时刻的图像。
有趣的是,这些图像中布满了神秘的小红点。
麻省理工学院称,研究人员现在认为这些小红点是一种新型的天体:黑洞星。

这些黑洞恒星体积巨大,大约有我们太阳系那么大。
而且它们的能量输出比任何已知恒星都要高出1000亿倍。
所以,其内部强大的能量源很可能是一个黑洞。

麻省理工学院的主要作者罗翰奈杜表示:

这些小红点似乎在早期宇宙中无处不在,但到现在基本上消失殆尽了。
这些物体究竟是什么,一直是詹姆斯韦伯太空望远镜时代最受争议的话题之一。
我们对这类物体的认知正在迅速变化。
我们认为其中心有一个质量是太阳10万倍的黑洞。
在这个黑洞周围,会有一个非常巨大的气体包层,看起来像一个有太阳系那么大的恒星。
它非常庞大。
这些小红点似乎在早期宇宙中无处不在,但到了现在基本上消失了。
这些天体究竟是什么,一直是韦伯望远镜时代最具争议的话题之一。

我们对这个天体的认知正在快速演变。
我们认为有一个质量是太阳10万倍的中心黑洞。
在这个黑洞周围,会有一个非常巨大的气体包层,它看起来像一个尺寸与太阳系相当的恒星。
真是大得惊人。

研究人员于2026年8月12日在《自然》杂志上发表了他们经过同行评议的研究。
从小红点到黑洞恒星
我们在大爆炸后约10亿年观测到小红点。
天文学家最初用星系一词来描述它们,但其中一些非常小,半径仅为我们银河系的2%。

天文学家现在认为,这些小红点是恒星与黑洞的宇宙混合体。
这样的天体是如何运行的呢?科学家表示,这颗恒星——或者说是巨大而致密的气体云——并非由核聚变提供能量,核聚变是恒星的典型特征,它的能量来自于一个中心黑洞。

一组韦伯望远镜在早期宇宙中发现的一些有趣小红点的合成图像。
图片来源:马修等人《天体物理学杂志》。
海市蜃楼还是奇迹
科学家们正在对他们所能找到的最遥远、最早期的星系进行一项调查。
他们将这项调查称为幻影或奇迹(MoM)。
天文学家发现了一些看起来很明亮的星系,这些星系所处的时间比预期的要久远得多。
他们一直困惑于如何能在足够短的时间内形成足够多的恒星来构成这些星系。
奈杜说:
我们发现,那些看似极其明亮的早期星系(也被称为奇迹),在某些情况下实际上可能是一种幻影。
因此,当科学家们仔细研究韦伯望远镜拍摄的图像以寻找遥远星系时,他们发现了这些小红点。
这些是星系,还是完全不同的其他东西呢?
大量的氢和氦
但当天文学家观察这些小红点发出的光的波长时,他们发现除了氢和氦之外几乎没有其他元素。
而且在某些波长以下,光几乎完全消失了。
科学家们以前见过光谱中有这种断裂的恒星,但这次的情况尤为严重。
奈杜说:
我们在这个天体上观测到的中断现象,是我们在任何天体上观测到的最深的中断,这排除了普通恒星是其源头的可能性。
但这让我们不禁思考,我们是否正在目睹一种新型的恒星大气层,而且是在一个壮观的尺度上。
为什么这么红?
麻省理工学院的合著者罗伯特西姆科说:
当我们在宇宙中看到颜色非常红的天体时,我们通常会认为它周围存在像煤烟或灰烬之类的尘埃。
就像野火产生的烟尘会使天空看起来呈现出明亮的红色一样,当我们透过一层尘埃观察天体时,它们的颜色会比实际颜色更红。
但光谱中只有氢和氦,看来这次尘埃并不是答案。
西姆科接着说:
我们开始思考:仅用氢,不加任何尘埃,能制造出红色的东西吗?令我们惊讶的是,答案是可以的——只要你有一层密度极高的氢幕,其密度之大,与其说像稀薄的星际星云,不如说更像一颗巨大恒星的表面。
黑洞恒星解决方案
该团队通过模拟实验表明,一个被密集氢气包围的强大能量源可能会产生这个红点。
但只有当这个能量源是像黑洞一样能量巨大的天体时,该物体才能达到他们所观测到的亮度。
奈杜说
你有一个看起来有点像恒星,但亮度是其1000亿倍的天体。
这意味着你不能通过核聚变来为其供能,而核聚变是我们所知的所有恒星的核心能量来源。
但如果在浓密的氢茧中心放置一个活跃的吸积黑洞,模拟就能成功运行。
这种黑洞恒星解决方案适用于他们研究的那颗特定的小红点,他们将其命名为MoMBH1。
它的发音是黑洞恒星1。
他们认为它的中心黑洞质量是太阳的10万倍。
它位于一个浓密的、类似恒星的氢茧内部,氢茧大小约为太阳系的规模。
那么,黑洞恒星能否解释早期宇宙中的其他小红点呢?该团队认为可以。
奈杜说:
每一个小红点都符合黑洞恒星的特征,嵌入在普通的早期星系中。
但MoMBH1的特别之处在于,其黑洞恒星几乎完全盖过了周围宿主星系的光芒,以至于我们看到的是纯粹的黑洞恒星之光。
总而言之:天文学家认为,我们在早期宇宙中看到的小红点是一种新发现的天体,称为黑洞星。
宇宙黎明时期一个被气体笼罩且因气体而显红化的黑洞
经由麻省理工学院
相关知识
你想问的或许是黑洞。
黑洞是宇宙中引力极其强大的天体,它的引力大到连光都无法逃脱。
其形成源于大质量恒星坍缩。
在黑洞周围,时空会发生严重扭曲,物质被不断吞噬,形成吸积盘,释放出强烈辐射,是天文学研究的重要对象。
BY: Kelly Kizer Whitt
FY: AI
如有相关内容侵权,请在作品发布后联系作者删除
声明:本文内容仅代表作者个人观点,与本站立场无关。
如有内容侵犯您的合法权益,请及时与我们联系,我们将第一时间安排处理。