韦伯望远镜发现太阳系大小的早期宇宙“黑星”候选体，或为新型宇宙天体最有力证据

你可能也好奇过，宇宙中是否存在一种既不是恒星、也不是黑洞的“第三种天体”？最近，詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）可能真的找到了一个——一个大小仅相当于太阳系、却比普通恒星亮一千亿倍的“点”。

这个发现如果被证实，将是一种全新的宇宙天体，科学家称之为“黑洞星”（black hole star）。它潜伏在宇宙大爆炸后仅6.6亿年的“宇宙黎明”时期，比我们之前见过的任何同类候选体都更古老、更遥远，也因此更有说服力。

“小红点”之谜

要理解这个发现为什么重要，得先说说天文学界最近几年最头疼的一个谜团——“小红点”（Little Red Dots, LRDs）。

这是韦伯望远镜发现的一批遥远而神秘的红色光点，数量有数百个。它们几乎和宇宙本身一样古老，发出的光比普通恒星亮得多，但又比完全成形的星系暗。简单说，它们“比恒星亮、比星系暗”，卡在中间，让天文学家挠破了头。

这些小红点到底是什么？是早期宇宙中正在疯狂吞噬物质的黑洞？还是某种我们从未见过的致密星体？这个问题至今没有定论，而这次发现的新天体，可能正好提供了关键线索。

一个“太阳系大小”的亮点

这个新发现的天体被命名为MoM-BH*-1，名字来自发现它的韦伯望远镜“奇迹或幻影”（Miracle or Mirage, MoM）巡天项目，加上“黑洞星一号”的缩写。

研究人员在8月12日发表于《自然》（Nature）杂志的研究中报告，这个天体发出的光大约是在大爆炸后6.6亿年时产生的。那时的宇宙，年龄只有现在的约二十分之一。而它的大小，大约相当于我们的太阳系——放在宇宙尺度里，这简直就是一个“点”。

但就是这么一个“点”，亮度却大约是普通恒星的一千亿倍。研究人员提出，这可能是一颗“黑洞星”——一个由致密气体构成的巨大假想球体，中心有一个巨型黑洞，气体被黑洞的引力加热到极高温度，从而发出惊人的光芒。

不是第一个，但可能是最好的证据

这其实不是天文学家第一次提出“黑洞星”候选体。去年，同一批研究团队中的许多人就曾识别出另一个候选体，绰号“悬崖”（the Cliff），它表现出与MoM-BH*-1相似的许多特征。

但研究团队认为，最新的发现是他们迄今“最好的证据”，证明这种从未见过的宇宙天体确实存在。原因很简单：MoM-BH*-1比“悬崖”离我们更远，也就是说它更古老，对于理解这类新天体如何形成，价值也更大。

研究第一作者、夏威夷大学天文学家罗汉·奈杜（Rohan Naidu）在麻省理工学院（MIT）的一份声明中说：“我们对这个天体的认识正在飞速演变。”他还补充说，这个天体“在很多方面都真正独一无二”。

为什么是红色的？

第一个让研究人员觉得MoM-BH*-1不寻常的线索，是它醒目的红宝石色调——它比许多其他“小红点”都要红。

研究合著者、MIT卡夫利天体物理与空间研究所所长罗伯特·西姆科（Robert Simcoe）在MIT的声明中解释了一个常见的推理：“当我们在宇宙中看到非常红的东西时，我们通常会假设它被尘埃包围。”

但这次的情况可能不同。研究人员认为，这种极端的红色可能并非来自尘埃，而是黑洞星本身的性质所致。如果这个解释成立，那么“小红点”家族中至少有一部分成员，可能并不是我们原先以为的某种星系或黑洞，而是一种全新的天体。

“黑洞星”到底是个什么东西？

说人话就是：想象一个巨大的气体球，比我们的太阳系还大，中心藏着一个超大质量黑洞。黑洞的引力把周围的气体吸引过来，气体在坠入黑洞之前被压缩和加热到极端温度，发出耀眼的光芒。

这有点像把一颗恒星和一颗黑洞“缝合”在一起——但又不完全是。黑洞星不是恒星（它不靠核聚变发光），也不是普通意义上的黑洞（它有一个巨大的气体外壳）。它是一种理论预言的中间态天体，此前从未被确凿观测到。

如果MoM-BH*-1真的被证实是黑洞星，那它将成为人类发现的第一例这种天体，也会为理解早期宇宙中黑洞和星系的形成提供全新的视角。

科学界目前还没定论

需要强调的是，目前这还只是一个“候选体”。研究团队说的是“最好的证据”，而不是“确凿的发现”。

研究人员的判断基于韦伯望远镜的观测数据，但黑洞星这种天体在理论上还有很多细节没有完全厘清。比如，它到底是怎么形成的？为什么早期宇宙中会有这种东西？它和“小红点”家族的其他成员是什么关系？

这些问题，都需要更多的观测和理论工作来回答。奈杜在声明中也提到，他们对这个天体的认识“正在飞速演变”，暗示后续可能还有更多发现。

接下来会怎样？

韦伯望远镜还在持续扫描天空，MoM巡天项目也在继续寻找更多类似的候选体。如果天文学家能找到更多黑洞星的例子，就能更好地理解这类天体的普遍性和形成机制。

这件事本身没那么神奇，真正神奇的是：我们可能正在见证一种全新宇宙天体的首次亮相。而这一切，始于一个比太阳系大不了多少的、红得发亮的“点”。

至于它到底是不是黑洞星，科学界目前还没有最终答案。但有一点可以确定：宇宙比我们想象的，还要更有想象力。