英国剑桥大学的研究团队近日宣布，他们利用詹姆斯·韦布太空望远镜的观测数据，首次对早期宇宙中一个神秘天体“小红点”内的黑洞质量进行了直接测量。这一发现为理解黑洞在宇宙演化初期的形成机制提供了关键线索。该黑洞所在的宿主星系诞生于宇宙大爆炸仅7亿年后，其质量约为太阳的5000万倍，而星系内恒星的总质量却不足黑洞的一半，暗示黑洞可能早于恒星形成。
自韦布望远镜投入使用以来，天文学家在早期宇宙图像中发现了一类特殊天体——它们体积微小，光谱呈现异常红色，且亮度长期稳定。这类天体最初被推测为两种可能：要么是恒星爆发式形成的年轻星系，要么是已成熟的超大质量黑洞。然而，进一步分析发现，它们的光谱特征与恒星形成模型存在偏差，同时缺乏活跃黑洞典型的喷流和高能辐射现象，导致其真实性质长期存疑。
研究团队此次聚焦于天体Abell2744-QSO1，它属于韦布望远镜检测到的“小红点”类别。通过分析黑洞周围气体在不同距离上的旋转速度，团队推算出其引力加速度，进而估算出黑洞质量。观测数据显示，该黑洞质量远超宿主星系内恒星的总质量，这种不平衡现象表明，黑洞可能在星系尚未开始凝聚恒星时便已存在并增长。这一结论挑战了传统认知中“黑洞与星系协同演化”的观点。
今年1月，《自然》杂志刊登的另一项研究为“小红点”的红色光谱提供了理论解释。当光子穿过黑洞周围高速旋转的致密气体云时，会与云中电子发生多次碰撞和散射。这一过程导致高能光子能量损失、波长变长，最终在观测中呈现为红色。该模型与韦布望远镜的观测数据高度吻合，进一步支持了“小红点”中心存在黑洞的假设。
目前，研究团队承认现有模型仍需完善，例如需更精确地描述早期宇宙中气体云的密度分布和运动状态。随着韦布望远镜持续探测以及下一代空间望远镜的规划部署，科学家有望揭开更多关于“小红点”的秘密，重构宇宙诞生初期黑洞与星系的演化图景。
