天文學家探索遙遠的宇宙 詹姆斯韋伯太空望遠鏡美國太空總署最強大的望遠鏡發現了一類星系，即使是最擅長模仿的生物也面臨挑戰——例如 模仿章魚。這種生物可以模仿其他海洋動物來躲避掠食者。一定是比目魚嗎？沒問題。海蛇？簡單的。
當天文學家分析宇宙遙遠部分的第一批韋伯影像時，他們發現了一組前所未見的星系。這些星系——大約有數百個，被稱為 小紅點 — 非常紅色且緊湊，僅在 約10億年 宇宙歷史。就像模仿章魚一樣，小紅點讓天文學家感到困惑，因為它們看起來像不同的天文物理物體。它們要不是巨大的重星系，就是中等大小的星系，每個星系的核心都包含一個超大質量黑洞。
然而，有一件事是確定的。典型的小紅點很小，半徑為 僅佔其中的2% 銀河系的 星系。 有的甚至更小。
身為天文物理學家 誰研究遙遠的星系 黑洞，我有興趣了解這些小星系的本質。它們的光的動力是什麼？
模仿大賽
天文學家分析我們的望遠鏡從遙遠星系接收到的光，以評估它們的物理特性，例如它們包含的恆星數量。我們可以使用 它們的光的特性 研究小紅點並弄清楚它們是否由大量恆星組成，或者內部是否有黑洞。
到達我們的望遠鏡的光的波長範圍 從長無線電波到高能量伽馬射線。天文學家將光分解成不同的頻率，並用圖表將它們視覺化， 稱為頻譜。
有關的： 詹姆斯韋伯太空望遠鏡能看到宇宙地平線上的星係嗎？
有時，頻譜包含 發射線，這是發生更強烈光發射的頻率範圍。在這種情況下，我們可以利用光譜的形狀來預測星係是否擁有超大質量黑洞 並估計它的質量。
同樣，學習 X射線發射 來自銀河系的觀測可以揭示超大質量黑洞的存在。
作為終極偽裝大師，小紅點以不同的天文物理物體的形式出現，這取決於天文學家是否選擇使用它們來研究它們 X光檢查、發射線或其他東西。
迄今為止，天文學家從小紅點的光譜和發射線收集到的信息導致了兩種不同的模型來解釋它們的性質。這些物體要不是包含數十億顆恆星的極其密集的星系，就是擁有超大質量黑洞的星系。
兩個假設
在僅有恆星的假設中，小紅點包含大量恆星－最多可達 1000億顆星星。這與銀河系（一個更大的星系）中的恆星數量大致相同。
想像一下獨自站在一個巨大而空蕩蕩的房間裡。這個廣闊而安靜的空間代表了太陽系附近的宇宙區域，那裡恆星稀疏。現在，想像一下同一個房間，但擠滿了全中國的人口。
這個擁擠的房間就是最密集的小紅點的核心感覺。這些天體物理物體可能是 最稠密的恆星環境 在整個宇宙中。天文學家甚至不確定這樣的恆星系統是否實際上存在。
然後，就有了黑洞假說。大多數小紅點 顯示清晰的存在跡象 的 超大質量黑洞 在他們的中心。天文學家可以透過觀察光譜中的大發射線來判斷星系中是否存在黑洞，這些發射線是由黑洞周圍高速旋轉的氣體產生的。
天文學家實際上估計 這些黑洞太大了，與其緻密宿主星系的大小相比。
黑洞的質量通常約為其宿主星系恆星質量的 0.1%。但其中一些小紅點 擁有一個幾乎一樣巨大的黑洞 作為他們的整個銀河系。天文學家稱這些為超大質量黑洞，因為它們的存在違背了通常在星系中觀察到的傳統比例。
觀看
不過，還有另一個問題。與普通黑洞不同，那些可能存在於小紅點中的黑洞 不顯示 X 射線發射的任何跡象。 即使在最深處，高能量圖像可用，天文學家應該能夠輕鬆觀察到這些黑洞，但沒有它們的痕跡。
解決方案很少，但希望很多
黑洞太大或質量過大的事實可能不是我們理解宇宙的問題，而是最好的跡象，顯示黑洞是如何形成的。 第一個黑洞 在宇宙中誕生。事實上，如果第一個形成的黑洞非常巨大——大約 太陽質量的10萬倍 – 理論模型顯示它們的黑洞質量與宿主星系質量的比率 可以保持高位 形成後很長一段時間。
那麼天文學家如何發現這些在時間之初閃耀的小光點的真正本質呢？就像我們的偽裝大師章魚一樣，秘密就在於觀察它們的行為。
使用韋伯望遠鏡，更強大 X射線望遠鏡 進行更多觀測最終將發現天文學家只能將其歸因於這兩種情況之一的特徵。
例如，如果天文學家清楚地偵測到X射線或電波發射，或是從黑洞周圍發出的紅外光，他們就會知道黑洞假說是正確的。
就像我們的海洋朋友假裝成海星一樣，最終它會移動它的觸手並顯露出它的真實本性。
這篇編輯過的文章轉載自 對話 根據知識共享許可。閱讀 原創文章。
:no_upscale()/cdn.vox-cdn.com/uploads/chorus_asset/file/25632897/2172275494.jpg?w=768&resize=768,0&ssl=1 "紐約自由人隊在 WNBA 季後賽中對陣亞特蘭大夢想隊：預覽、預測、賽程、對決等")
