宇宙深處,一個質量相當于1億個太陽的“大紅點”引發科學界震動。這個被命名為BiRD(Big Red Dot)的超級黑洞,距離地球約100億光年,處于宇宙演化史上的“宇宙正午”時期——即大爆炸后約11億年的活躍階段。科學家通過詹姆斯·韋伯空間望遠鏡(JWST)的觀測,首次捕捉到這一神秘天體的存在,其發現或顛覆人類對黑洞形成與演化的傳統認知。
黑洞本身因引力極強無法直接發光,但BiRD的異常明亮源于其周圍物質的高速墜落。當氣體和塵埃被黑洞吞噬時,劇烈摩擦會釋放出巨大能量,形成被稱為類星體的超亮天體。JWST的紅外觀測能力首次揭示了這類天體的細節,而BiRD因其巨大的質量和光度成為其中的“異類”。通過分析其光譜特征,科學家發現周圍存在大量電離氫和氦,這些元素的“化學指紋”幫助確定了天體的距離與質量。
與傳統超級黑洞不同,BiRD未表現出預期的強烈X射線輻射。研究團隊推測,這可能源于其周圍被厚重的氣體和塵埃層包裹,高能X射線被吸收后,僅低能紅外光得以穿透。這一現象暗示,BiRD可能處于超級黑洞的“胚胎階段”,是早期宇宙中黑洞成長的“種子”。
BiRD的發現并非偶然。它位于已知類星體J1030附近的天區,研究團隊通過JWST的近紅外相機(NIRCam)拍攝的圖像中,發現了一個此前未被X射線或無線電觀測記錄的紅色亮點。進一步分析顯示,其光譜特性與已知的“小紅點”天體家族高度相似,這些天體可能共享相同的演化路徑。
這一發現對宇宙學理論構成挑戰。此前科學界認為,“宇宙正午”時期的超級黑洞已逐漸消失,但BiRD的存在表明,這一階段可能存在大量尚未被探測到的黑洞。研究團隊通過計算指出,早期宇宙中“小紅點”的數量可能遠超預期,暗示黑洞的成長過程比現有模型更為復雜。
目前,研究團隊正計劃利用JWST對更多“小紅點”展開觀測,尤其是距離地球較近的天體。通過解析這些天體的物理特性,科學家希望揭開超級黑洞形成的真正機制,并進一步理解宇宙從混沌到有序的演化歷程。JWST的觀測已為人類打開了一扇通往宇宙早期的新窗口,而BiRD的發現,僅僅是這場探索的起點。











