自詹姆斯·韦布空间望远镜投入运行以来，天文学家在深空观测中陆续发现一类特殊天体。它们数量多、结构紧凑、颜色偏红，被称为“小红点”。这类天体的出现刷新了人们对宇宙早期星系的认识，也对既有理论模型提出了挑战。 长期以来，“小红点”的红色特征主要用“尘埃遮挡”来解释：星系中的星际尘埃会散射和吸收光线，使光在穿过尘埃时更容易表现为偏红的成分，这与晚霞、朝霞的形成机理相近。然而——随着观测能力提升——更精细的光谱分析给出了出人意料的结果——这些“小红点”星系的尘埃含量很低，明显低于理论预期。传统解释因此难以自洽，促使科学家重新寻找更合理的成因。 华中科技大学物理学院天文学系吴庆文教授团队将视角转向星系中心的超大质量黑洞及其吸积过程，并提出一种新的物理机制来解释“小红点”的形成。研究认为，在宇宙早期，这些星系中心黑洞吸积盘的外围区域往往处于引力不稳定状态。在极端环境下，气体在强湍流作用下被有效加热，逐步形成温度较低、近似准稳态的“外吸积盘”结构。该外吸积盘温度约为摄氏2000至4000度，其辐射峰值落在可见光到近红外波段，是呈现红色的关键原因。 与之相对，吸积盘内区温度更高，可达上万摄氏度，辐射主要集中在可见光到紫外波段，因此更偏蓝。内盘与外盘的辐射叠加后，会形成独特的“V”字形光谱能量分布。该理论预言的光谱拐折特征与韦布望远镜的观测数据高度一致，为该解释提供了有力支持。涉及的成果近日已在线发表于国际学术期刊《自然-天文学》。 研究还继续勾勒出宇宙早期部分星系的可能演化路径。研究结论指出，一些质量较小的早期星系或许主要在中心形成了超大质量黑洞和核区恒星团，而大尺度恒星形成相对不活跃，因此观测上更容易只看到其核心区域，表现为“小红点”的外观。随着时间推移，这些星系逐渐增长演化。数十亿年后，核区恒星的形成与演化过程产生并累积星际尘埃，尘埃逐步覆盖原先的黑洞外吸积盘，“小红点”也随之向我们今天更常见的普通星系形态过渡。这一过程为理解星系与黑洞在早期宇宙中的共同演化提供了重要的观测线索与理论支撑。
从“为何那么红”的疑问出发，这项研究把关注点推进到更深层的物理机制与演化逻辑：在宇宙早期，核心区域的黑洞吸积活动可能出现得更早、强度更高，并以特定的辐射结构在观测中留下清晰印记；对“小红点”的持续追问，不只是为一类天体找到更合理的解释，也是在不断修正人类对宇宙起源与结构成长的理解框架。随着更多观测证据与理论模型相互检验，深空中这些微小却醒目的“红”，或将指向宇宙早期演化的关键路径。