內部有黑洞的巨星可能是第一次被探測到

宇宙黎明時的一些神秘針刺光可能是我們以前從未見過的一種物體。

根據對綽號為“懸崖”的“小紅點”（LRD）的新分析，這些無法解釋的物體可能是超大質量的黑洞包裹在巨大而密集的氣體云中，就像圍繞著恒星核心的大氣層。

這是一個非常簡潔的解釋，解決了天文學家正在努力調和的一個問題：LRD 光的“中斷”使早期宇宙中的星系看起來比可能的更古老。

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“我們......得出的結論是，懸崖的靜止光學和近紅外連續體不可能起源于具有極高恒星密度的大規模、進化的恒星群。編寫團隊由德國馬克斯·普朗克天文學研究所的天體物理學家安娜·德·格拉夫領導。

“相反，我們認為最合理的模型是發光電離源被其附近的致密吸收氣體變紅的模型。目前，唯一能夠同時產生觀察到的巴爾默斷裂的強度和形狀的模型是黑洞明星。

一個巴爾默休息是空間中物體光譜的急劇變化發生在光譜的紫外線部分，其中線一側的短波長光強度遠低于線另一側的高波長光。這一特征是通過氫原子吸收較短波長的光而產生的。

強烈的巴爾默斷裂與具有A型優勢人群恒星，其溫度恰到好處，可以吸收所需波長的光。

關鍵在于：為了顯示強烈的巴爾默斷裂，這些星系必須足夠老，最早的 O 星和 B 星占主導地位的星系已經基本死亡，留下 A 型星負責星系的大部分光，幾乎沒有新的恒星形成。

許多 LRD 表現出強烈的巴爾默突破，在一個剛剛開始的時代6億年之后大爆炸，距今138億年前。科學家們認為，對于一個星系來說，這在宇宙的生命周期中還為時過早，無法達到占主導地位的 A 型人群.

反過來，這導致了對時空黎明時這些小紅光可能是什么的調查——來自原始黑洞到超大質量恒星的種子.

懸崖代表了一個全新的挑戰水平，光線已經傳播了 119 億年，巴爾默斷裂是 LRD 迄今為止最明顯的。

“懸崖的極端特性迫使我們回到繪圖板，并提出全新的模型，”德格拉夫解釋.

現在，星系并不是唯一表現出巴爾默裂縫的天體。如果一大堆恒星集體可以在星系的光譜中產生巴爾默裂隙，那么按理說，這些恒星中的每一個也表現出該特征。研究人員指出，懸崖的光譜看起來更接近他們期望在單個恒星而不是整個星系中看到的光譜。

考慮到這一特殊性，研究人員開發了一種他們稱之為黑洞星的模型：一個從吸積盤積極進食的超大質量黑洞，周圍并變紅，不是被塵埃包圍，而是被厚厚的氫氣包膜包圍。

其結構有點類似于包裹在灼熱等離子體中的恒星，但黑洞恒星的中心不是我們在恒星中看到的聚變原子的核心，而是......井。。。一個黑洞，類似于星系中心的活躍星系核，加熱圍繞其旋轉的湍流氫。

在這一點上，這只是一個模型，但該團隊對黑洞星的模擬非常好地復制了在懸崖中觀測到的光譜。這表明，至少在早期宇宙中徘徊的一些 LRD 可能是這些偽裝成星系的奇怪黑洞。

目前，該理論只是一個理論。不僅需要進一步的研究來確定黑洞恒星是否真實，還需要確定它們如何形成和演化，以及它們光譜的其他特征可能意味著什么。然而，這似乎確實是合理的，并且至少會部分幫助解決 LRD 問題，而不會破壞我們對宇宙如何演化的理解。

“懸崖提供了迄今為止最有力的直接證據，表明 LRD 中巴爾默斷裂和靜止光學到近紅外光譜能量分布可能由活躍星系核的發射主導，而不是進化的恒星群，盡管關于黑洞和宿主星系特性的許多懸而未決的問題仍然存在，”研究人員寫道.

“因為它相對溫和紅移，JWST 的高質量分光光度覆蓋范圍很寬的靜止幀波長范圍。這些嚴格的限制使懸崖成為未來活躍星系核和黑洞恒星模型的理想基準。

該研究已發表在天文學與天體物理學.

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