詹姆斯·韋布空間望遠鏡在宇宙深空探測中捕捉到一批特殊天體——它們體積微小卻異常明亮，且呈現(xiàn)出極端的紅色特征，被天文學(xué)家形象地稱為“小紅點”。這些天體不僅數(shù)量龐大、結(jié)構(gòu)致密，其獨特的顏色表現(xiàn)更與已知星系存在顯著差異，長期以來成為天文學(xué)界的未解之謎。

針對“小紅點”的異常紅色現(xiàn)象，傳統(tǒng)理論認為星際塵埃的“紅化”作用是主要原因，類似地球上的晚霞或朝霞通過散射形成的色彩變化。然而，最新觀測數(shù)據(jù)顯示這些天體中的塵埃含量極低，這一發(fā)現(xiàn)直接挑戰(zhàn)了現(xiàn)有解釋框架。華中科技大學(xué)物理學(xué)院天文學(xué)系的研究團隊通過創(chuàng)新研究，提出了全新的物理機制：星系中心超大質(zhì)量黑洞的吸積盤外圍輻射波長恰好處于可見光到近紅外波段，導(dǎo)致“小紅點”呈現(xiàn)自然紅色特征。

研究聚焦于宇宙早期星系中黑洞的吸積過程。團隊發(fā)現(xiàn)，在“小紅點”星系中心，超大質(zhì)量黑洞的吸積盤外圍區(qū)域因引力不穩(wěn)定產(chǎn)生強烈湍流，使氣體被有效加熱并形成溫度約2000至4000攝氏度的準穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)。這種低溫“外吸積盤”的輻射波長集中在可見光到近紅外區(qū)間，而內(nèi)區(qū)高溫吸積盤（可達上萬攝氏度）的輻射則主要分布在可見光到紫外波段。這種內(nèi)外盤輻射的差異共同構(gòu)成了“V”字形光譜能量分布，與詹姆斯·韋布空間望遠鏡的實際觀測數(shù)據(jù)高度吻合。

該成果揭示了宇宙早期星系演化的獨特路徑：部分質(zhì)量較小的星系在形成初期可能僅在核心區(qū)域聚集了超大質(zhì)量黑洞與恒星團，而大尺度恒星形成活動較弱。隨著時間推移，星系逐漸成長，核心恒星經(jīng)歷誕生與死亡過程后產(chǎn)生大量塵埃，逐漸覆蓋了原有的黑洞外盤結(jié)構(gòu)。這一過程解釋了“小紅點”如何逐步演化為普通星系的過渡現(xiàn)象，為理解星系與黑洞的協(xié)同演化提供了重要觀測依據(jù)。