遥远宇宙深处的小红点经常呈现出块状形态，其中一些具有活跃黑洞的特征

摘要：詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 迄今为止最激动人心的发现之一，是发现了一大群致密的红色天体，它们如今被广泛称为“小红点”（LRD）。由巴尔的摩太空望远镜研究所博士后研究员皮尔路易吉·里纳尔迪 (Pierluigi Rinaldi) 领导的国际天文学家团队

荷兰天文研究学院

詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 迄今为止最激动人心的发现之一，是发现了一大群致密的红色天体，它们如今被广泛称为“小红点”（LRD）。由巴尔的摩太空望远镜研究所博士后研究员皮尔路易吉·里纳尔迪 (Pierluigi Rinaldi) 领导的国际天文学家团队对 99 个 LRD 进行了研究，以进一步阐明其结构。他们的论文将发表在《天体物理学杂志》上，目前已在arXiv预印本服务器上发布。

许多小红点（LRD）显示出其承载着正在活跃增长的超大质量黑洞（AGN）的迹象，这些黑洞的质量与其宿主星系相比显得过大。这引出了现代天文学的核心难题之一：宇宙在仅仅几十亿年的时间里，怎么可能已经存在如此巨大的黑洞？这个问题最初因在遥远宇宙中发现罕见的发光类星体而凸显，但它们的稀缺性使得对其进行详细研究变得困难。

“长距离辐射源的发现正在改变这一现状，”里纳尔迪说道。“詹姆斯·韦伯太空望远镜提供的更丰富的数据，让我们首次能够从统计学角度探索这些宇宙巨星。”

研究小组研究了99个长距离辐射源（LRD），发现在紫外线下观测时，约30%的星系并非简单的致密点。相反，它们呈现出扰动或块状的结构，与它们在可见光波长下光滑的点状外观形成鲜明对比。由于这些星系距离地球非常遥远，它们的可见光被拉伸，或者说“红移”，进入詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）的长波通道，而那里的分辨率不够清晰，无法看到结构，因此它们看起来就像简单的点。

里纳尔迪说：“但它们的紫外光被转移到詹姆斯·韦伯太空望远镜的短波通道，该望远镜的分辨率更高，我们突然看到了团块、不对称现象以及相互作用的迹象。除此之外，在一些长波长探测器的光谱中，我们直接探测到了活跃黑洞的痕迹，气体以每秒数千公里的速度移动。”

这表明，至少有一部分恒星群的能量来源于不断增长的黑洞，而其他部分似乎主要由恒星形成所驱动，这使得长距离辐射源成为一个混合且多样化的源族。这是一个至关重要的线索，表明合并和星系相互作用可能是“长距离辐射源阶段”的触发因素。

合著者卡琳娜·卡普蒂（荷兰格罗宁根大学卡普坦研究所）补充道：“这些发现具有重要的意义。它们可能有助于解释为什么目前的模拟难以重现长时重复事件，并为改进理论模型提供指导，因为相互作用和合并可能是解释此类来源的关键。”

然而，剩余70%的样本仍然显得致密。这可能是由于它们太过微弱，或者是由于目前数据的限制，导致它们的深度并不均匀。

里纳尔迪说：“未来的超深成像以及通过引力透镜群进行的观测将是揭示全貌的关键。

我们的研究结果将相互作用和合并置于“长距离辐射生长阶段”解释的核心，因为它们可能是触发年轻星系中活跃黑洞的真正过程。通过这种方式，长距离辐射生长阶段为了解星系和黑洞生长的早期阶段提供了一个新的窗口。

天文学家们结合了多种技术：利用光度测定法识别源头，利用光谱能量分布拟合法估算其恒星特性，以及利用非参数形态分析法揭示其在紫外线波段的复杂性。光谱数据进一步表明，其中一些源头可能包含超大质量黑洞。所有这些成果都得益于詹姆斯韦伯太空望远镜高级深空河外巡天（JADES）的超深空观测，JADES 是詹姆斯韦伯太空望远镜开展的最大规模深空巡天项目。