揭示宇宙早期“小红点”消失之谜

北京时间10月8日，国际天文学期刊《自然·天文学》在线发表了华中科技大学物理学院张华年副教授、吴庆文教授团队联合北京大学、中国科学院高能物理研究所等多家机构完成的一项最新研究成果，博士生张辰轩为论文第一作者。 詹姆斯·韦布空间望远镜在观测中发现了一类被称为“小红点”的特殊天体，它们结构致密、颜色偏红，在宇宙早期大量存在，在宇宙约20亿年后几乎完全消失，成为天文学界的重大疑难之一。 目前普遍认为，“小红点”可能对应宇宙早期超大质量黑洞的活动，属于星系和黑洞演化的早期阶段。 该研究团队基于近100个光谱确认的“小红点”样本展开研究，首次从大尺度环境和暗物质晕质量演化角度揭示其消失之谜。研究发现，“小红点”在宇宙极早期更倾向于“独居”在低密度环境中，与同期普通星系聚集于物质密集区的特征截然不同。随着宇宙演化，这些天体的暗物质晕质量从约100亿倍太阳质量迅速增长到约2000亿倍太阳质量，逐渐接近普通星系水平。 这意味着“小红点”并非永恒的特殊天体，而是星系演化中的一个短暂阶段——随着暗物质晕质量增长，星系逐渐长大，物理性质向普通星系趋同，最终不再表现为致密的小红点。 这项成果为理解早期宇宙中黑洞与星系的共同演化提供了新视角，也表明宇宙早期的星系演化可能比此前想象得更加多样和动态。这也是该团队继年初在“小红点”研究领域取得重要突破后的又一次重要进展。