宇宙小紅點的祕密:隱藏的緻密星系

作者 | 發布日期 2024 年 09 月 15 日 0:00 | 分類 天文 line share Linkedin share follow us in feedly line share
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宇宙小紅點的祕密:隱藏的緻密星系

天文學家用韋伯太空望遠鏡發現遙遠早期宇宙一類新星系,稱為「小紅點」(Little Red Dots)。小紅點讓天文學家十分困惑,因可能是質量非常巨大的星系,也可能是質量較小的星系。可肯定的是,星系尺寸相當小,半徑僅銀河系 2%。

小紅點是偽裝大師,會隨天文學家觀察方式不同呈現各種特徵。天文學家從小紅點X射線和發射光譜收集數據,歸納出兩種解釋:天體不是非常緻密的星系,就是核心有超大質量黑洞。

「只有恆星假說」小紅點含大量恆星,最多達千億顆,與銀河系恆星數量相當,但小紅點體積卻小得多。這些天體可能是宇宙最緻密的恆星環境,天文學家甚至不確定這種星系理論上是否存在。

另一方面「黑洞假說」認為,多數小紅點顯示有個超大質量黑洞存在的跡象。然這些黑洞質量與緻密主星系相比太巨大。通常情況,黑洞質量約主星系恆星質量0.1%,但某些小紅點的黑洞質量幾乎與整個星系相當。天文學家稱這些黑洞為「過大質量黑洞」,因存在違反常見星系質量比例。另一個問題是,這些黑洞不像普通黑洞顯示任何X射線輻射跡象,即使能量最高的深空圖像,天文學家也應能輕鬆觀測到這些黑洞,但仍未發現蹤跡。

故這些天體是有過多恆星,還是有過大質量黑洞但不發射X射線的星系?都是謎團。天文學家進一步觀測,試圖確定這些天體的性質,如果能觀察到黑洞周圍的X射線、無線電波或紅外線,就可確認黑洞假說。將來更多觀測資料就可揭開「小紅點」究竟是有超大質量黑洞的星系還是緻密恆星群,並解開宇宙早期的角色,幫助人類了解宇宙演化史。

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖來源:達志影像)

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