星空的约定

詹姆斯·韦伯太空望远镜在探索深空时发现的一群鲜红色的小天体被称为“小红点”。它们数量众多,结构致密,颜色非常红。这些星系与之前发现的任何其他星系都不同,并且一直让天文学家感到困惑。 “小红点”为什么是红色的?华中科技大学物理学院天文系吴庆文教授领导的团队创​​新性地提出了解释“小红点”的物理机制。换句话说,来自位于星系中心的超大质量黑洞吸积盘周围的辐射波长恰好在可见光到近红外范围内。这表明“小红点”本身非常红,而不是星际尘埃的“变红”效应。相关研究成果5日发表在国际学术期刊网络版上rnal“自然天文学”。詹姆斯·韦伯太空望远镜看到的“小红点”。 (报道团队供图)“为了解释‘小红点’的光谱特性,传统的理论模型主要假设存在大量尘埃,使其发出‘红色’的光,类似于日落和日出形成时的散射原理。但现有望远镜的精确观测表明,这些物体中的尘埃含量极低,这对现有理论提出了挑战。”吴庆文说。围绕星系中心超大质量黑洞的吸积过程,研究团队提出,在宇宙中或早期的这些“小红点”星系中,黑洞吸积盘的外部区域通常处于引力不稳定状态,气体在强湍流的作用下被有效加热,形成相对较冷(2000至4000摄氏度之间)的亚稳态勒“外面”。 “吸积盘”的发射波长恰好落在可见光到近红外范围内。黑洞吸积盘内部区域的温度极高,达到数万摄氏度,辐射主要集中在紫外可见区域。报告团队提供的黑洞吸积盘概念图。 “内盘较蓝,外盘很红,所以显得很红。内盘和外盘组成的所有辐射形成‘V’型光谱能量分布结构,其折射特性与詹姆斯·韦伯太空望远镜的实际观测数据几乎完全一致。”吴庆文解释道。研究结果还表明,早期宇宙中的一些低质量星系可能只在其中心区域形成了超大质量黑洞和星团。星系内的大质量恒星形成可能很弱,所以人们只能看到银河系的中心部分。数十亿年后,随着星系逐渐长大,中心区域恒星的诞生和死亡会形成大量尘埃,这些尘埃会逐渐覆盖原来黑洞的外盘,完成从“小红点”到正常星系的转变。这为揭示星系和黑洞的早期演化提供了重要信息(新华社)。

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