内部有黑洞的巨星可能是第一次被探测到

宇宙黎明时的一些神秘针刺光可能是我们以前从未见过的一种物体。

根据对绰号为“悬崖”的“小红点”（LRD）的新分析，这些无法解释的物体可能是超大质量的黑洞包裹在巨大而密集的气体云中，就像围绕着恒星核心的大气层。

这是一个非常简洁的解释，解决了天文学家正在努力调和的一个问题：LRD 光的“中断”使早期宇宙中的星系看起来比可能的更古老。

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“我们......得出的结论是，悬崖的静止光学和近红外连续体不可能起源于具有极高恒星密度的大规模、进化的恒星群。编写团队由德国马克斯·普朗克天文学研究所的天体物理学家安娜·德·格拉夫领导。

“相反，我们认为最合理的模型是发光电离源被其附近的致密吸收气体变红的模型。目前，唯一能够同时产生观察到的巴尔默断裂的强度和形状的模型是黑洞明星。

一个巴尔默休息是空间中物体光谱的急剧变化发生在光谱的紫外线部分，其中线一侧的短波长光强度远低于线另一侧的高波长光。这一特征是通过氢原子吸收较短波长的光而产生的。

强烈的巴尔默断裂与具有A型优势人群恒星，其温度恰到好处，可以吸收所需波长的光。

关键在于：为了显示强烈的巴尔默断裂，这些星系必须足够老，最早的 O 星和 B 星占主导地位的星系已经基本死亡，留下 A 型星负责星系的大部分光，几乎没有新的恒星形成。

许多 LRD 表现出强烈的巴尔默突破，在一个刚刚开始的时代6亿年之后大爆炸，距今138亿年前。科学家们认为，对于一个星系来说，这在宇宙的生命周期中还为时过早，无法达到占主导地位的 A 型人群.

反过来，这导致了对时空黎明时这些小红光可能是什么的调查——来自原始黑洞到超大质量恒星的种子.

悬崖代表了一个全新的挑战水平，光线已经传播了 119 亿年，巴尔默断裂是 LRD 迄今为止最明显的。

“悬崖的极端特性迫使我们回到绘图板，并提出全新的模型，”德格拉夫解释.

现在，星系并不是唯一表现出巴尔默裂缝的天体。如果一大堆恒星集体可以在星系的光谱中产生巴尔默裂隙，那么按理说，这些恒星中的每一个也表现出该特征。研究人员指出，悬崖的光谱看起来更接近他们期望在单个恒星而不是整个星系中看到的光谱。

考虑到这一特殊性，研究人员开发了一种他们称之为黑洞星的模型：一个从吸积盘积极进食的超大质量黑洞，周围并变红，不是被尘埃包围，而是被厚厚的氢气包膜包围。

其结构有点类似于包裹在灼热等离子体中的恒星，但黑洞恒星的中心不是我们在恒星中看到的聚变原子的核心，而是......井。。。一个黑洞，类似于星系中心的活跃星系核，加热围绕其旋转的湍流氢。

在这一点上，这只是一个模型，但该团队对黑洞星的模拟非常好地复制了在悬崖中观测到的光谱。这表明，至少在早期宇宙中徘徊的一些 LRD 可能是这些伪装成星系的奇怪黑洞。

目前，该理论只是一个理论。不仅需要进一步的研究来确定黑洞恒星是否真实，还需要确定它们如何形成和演化，以及它们光谱的其他特征可能意味着什么。然而，这似乎确实是合理的，并且至少会部分帮助解决 LRD 问题，而不会破坏我们对宇宙如何演化的理解。

“悬崖提供了迄今为止最有力的直接证据，表明 LRD 中巴尔默断裂和静止光学到近红外光谱能量分布可能由活跃星系核的发射主导，而不是进化的恒星群，尽管关于黑洞和宿主星系特性的许多悬而未决的问题仍然存在，”研究人员写道.

“因为它相对温和红移，JWST 的高质量分光光度覆盖范围很宽的静止帧波长范围。这些严格的限制使悬崖成为未来活跃星系核和黑洞恒星模型的理想基准。

该研究已发表在天文学与天体物理学.

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