一项新研究为詹姆斯·韦伯太空望远镜最令人费解的发现之一提供了截然不同的解释，提出这些被称为”小红点”的神秘天体既不是星系，也不是标准的黑洞，而是更为奇特的东西：分层嵌套的超巨星。
这一模型由Pau Amaro Seoane发表，已被《天体物理学杂志快报》接收。该模型采用无尘方法，解释了自2022年JWST首次发现小红点以来一直引发激烈争论的奇特性质。
小红点问题
小红点是出现在JWST早期宇宙观测中的致密高红移天体，大约存在于大爆炸后6亿至15亿年。它们具有一系列独特的矛盾特征：与蓝色紫外连续谱相伴的红色光学辉光、通常标志着活跃黑洞存在的宽氢发射线，以及完全无法探测到的X射线辐射。它们在如此早期的宇宙纪元中极为丰富本身也构成了一个问题。根据标准物理学，黑洞无法在可用时间内增长到足够大的质量来解释JWST看到的数量，这一约束被称为爱丁顿极限。
大多数现有解释都引入精心设计的尘埃几何结构来调和这些特征。尘埃散射蓝光并让红光通过，这可以解释颜色。但这项新研究认为尘埃完全不是必需的。
星中之星
该模型设想了一种现代宇宙中从未见过的结构。中心是一颗超巨星，这是一个理论上的天体，其质量可能达到太阳的百万倍。在它周围，一个巨大的辐射主导包层捕获了整个核星团。穿过这个包层的恒星驱动着磁发电机，使外层膨胀，产生JWST探测到的红色光学连续谱。与此同时，尚未被撕裂的未受阻落的恒星则产生了蓝色紫外超量。
真正新颖的元素涉及更深层内部发生的情况。来自被瓦解恒星的捕获恒星碎片向中心沉降，在康普顿厚的主包层内沉积成一个高密度的次级核心。这种嵌套拓扑结构是该模型解释力的关键。次级核心将任何X射线辐射热化，解释了为什么JWST没有探测到任何X射线。它还驱动了宽氢阿尔法发射线，这些发射线此前被解释为活跃黑洞的证据。
中心种子以主包层的全球辐射极限吸积，绕过了通常将增长限制在缓慢速度的局部爱丁顿约束。这一机制将聚集时标从数亿年压缩到数千万年，最终解释了为什么小红点在早期宇宙中如此丰富地出现。
竞争性解释
嵌套超巨星模型加入了关于小红点性质的快速发展的讨论。就在这篇论文出现在arXiv上的两天前，德克萨斯大学奥斯汀分校的一个团队提出，小红点是原球状星团，每个星团都包含一颗超巨星，它播下了今天球状星团中看到的独特化学模式。UT Austin模型强调小红点与现代宇宙中幸存结构之间的联系，而新的无尘模型则专注于天体本身的内部物理学以及它们在早期宇宙中如何能够如此迅速地增长。
这两种方法共享一个核心思想：超巨星发挥着核心作用。但它们在几乎所有其他方面都存在分歧。UT Austin模型设想嵌入在正在形成的球状星团中的超巨星质量为太阳的1,000到10,000倍。新模型则提出了质量更大、具有复杂分层架构的结构，完全不需要尘埃就能解释所有的小红点观测结果。
如果得到证实，嵌套星模型将为早期宇宙中重黑洞种子的形成提供一条直接途径，绕过了困扰标准模型的时标问题。该论文已被《天体物理学杂志快报》接收，并可在arXiv上作为预印本获取。
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Source: 1ban.news – Space Desk
婷 翻译