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May. 02 2026

韋伯眼中的小紅點是什麼?

  • 這張被稱為「X射線點」的特殊天體影像,或許有助於解釋早期宇宙中一類神祕天體的本質。底圖影像是哈伯望遠鏡拍攝的光學和紅外線影像,展示了X射線點周圍的區域,而錢卓X射線影像則展示了其近距離特寫。Credit: X-ray: NASA/CXC/Max Plank Inst./R. Hviding et al.; Optical/IR; NASA/ESA/STScI/HST; Image Processing: NASA/CXC/SAO/N. Wolk

    這張被稱為「X射線點」的特殊天體影像,或許有助於解釋早期宇宙中一類神祕天體的本質。底圖影像是哈伯望遠鏡拍攝的光學和紅外線影像,展示了X射線點周圍的區域,而錢卓X射線影像則展示了其近距離特寫。Credit: X-ray: NASA/CXC/Max Plank Inst./R. Hviding et al.; Optical/IR; NASA/ESA/STScI/HST; Image Processing: NASA/CXC/SAO/N. Wolk

  • 藝術家想像的X射線點3DHST-AEGIS-12014的特寫插圖。Credit: NASA/CXC/SAO/M. Weiss; adapted by K. Arcand & J. Major

    藝術家想像的X射線點3DHST-AEGIS-12014的特寫插圖。Credit: NASA/CXC/SAO/M. Weiss; adapted by K. Arcand & J. Major

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美國航太總署(NASA)詹姆斯.韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope)從開始進行觀測後不久,就發現了一種新型神秘天體。這種天體往往在距離地球約120億光年或更遠的地方,在韋伯的視野中呈現紅色小點,因而被稱為「小紅點」(LRD)。如今透過錢卓X射線望遠鏡的觀測,科學家們或許找到了小紅點的真實身分。相關研究論文已於3月發表於《天文物理學雜誌快報》(Astrophysical Journal Letters)。

這張被稱為「X射線點」的特殊天體影像,或許有助於解釋早期宇宙中一類神祕天體的本質。底圖影像是哈伯望遠鏡拍攝的光學和紅外線影像,展示了X射線點周圍的區域,而錢卓X射線影像則展示了其近距離特寫。Credit: X-ray: NASA/CXC/Max Plank Inst./R. Hviding et al.; Optical/IR; NASA/ESA/STScI/HST; Image Processing: NASA/CXC/SAO/N. Wolk

這張被稱為「X射線點」的特殊天體影像,或許有助於解釋早期宇宙中一類神祕天體的本質。底圖影像是哈伯望遠鏡拍攝的光學和紅外線影像,展示了X射線點周圍的區域,而錢卓X射線影像則展示了其近距離特寫。Credit: X-ray: NASA/CXC/Max Plank Inst./R. Hviding et al.; Optical/IR; NASA/ESA/STScI/HST; Image Processing: NASA/CXC/SAO/N. Wolk

詹姆斯.韋伯太空望遠鏡是透過紅外線進行觀測的太空望遠鏡,主要觀測的目標通常是相較恆星低溫的星雲、塵埃等等物質。然而在韋伯的視野中,有時卻會發現距離地球極為遙遠,但卻發出紅外光的小紅點。許多科學家認為,LRD是被緻密氣體雲掩蓋的超大質量黑洞,使得X射線等一些黑洞典型特徵無法顯露出來。正因如此,加上它們與恆星大氣層有潛在相似性,有些天文學家將 LRD 比喻為「黑洞恆星」。

近期一組天文科學研究團隊研究團隊將韋伯望遠鏡的資料與錢卓X射線望遠鏡先前進行的深度觀測資料進行比較後,發現了一個新的「X射線點」(正式名稱為3DHST-AEGIS-12014),可能成為黑洞恆星和典型的超大質量黑洞增長過程中的關鍵橋樑。這個天體距離地球約118億光年,它具備大多數LRD的特徵,包括體積小、呈紅色、距離遙遠,但與其他LRD不同的是,它會發出X射線。

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研究人員認為,這個X射線點代表了從LRD到典型超大質量黑洞的過渡階段。隨著黑洞吞噬周圍的氣體,氣體雲中會出現零星的空洞。這些空洞使得落入黑洞的物質發出的X射線能夠穿透,並被錢卓X射線望遠鏡觀測到。最終,所有氣體都被消耗殆盡,黑洞也不再發出X射線。錢卓X射線望遠鏡的觀測也顯示X射線點的亮度有變化,支持了黑洞部分被遮蔽的觀點。

 

藝術家想像的X射線點3DHST-AEGIS-12014的特寫插圖。Credit: NASA/CXC/SAO/M. Weiss; adapted by K. Arcand & J. Major

藝術家想像的X射線點3DHST-AEGIS-12014的特寫插圖。Credit: NASA/CXC/SAO/M. Weiss; adapted by K. Arcand & J. Major

本文轉載自臺北市立天文科學教育館網站。

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