韋伯太空望遠鏡在2022年捕捉到一批神祕的「小紅點」，亮度堪比數十億顆太陽。它們看起來像成熟的星系，卻出現在還「太過年輕」的宇宙中，讓科學家完全摸不著頭緒。《金融時報》10月1日報導，最新研究給出顛覆性解釋：這些紅點可能不是星系，而是一種全新的天體——「黑洞恆星」，由超大質量黑洞裹挾氫氣雲形成。這一推論直接挑戰我們對宇宙起源的認知：究竟是黑洞先出現，還是恆星與星系更早誕生？
宇宙中古老的「神秘紅點」
2021年由NASA發射的詹姆斯・韋伯太空望遠鏡，最重要的任務之一，就是回溯「宇宙黎明」——大爆炸後頭幾億年的世界。因為宇宙不斷膨脹，那些最古老天體發出的光在經過數百億光年的旅程後，波長會被一路拉長，變成紅通通的訊號，也就是所謂「紅移」。韋伯望遠鏡的設計，就是專門用來捕捉這些早期天體快要消失的微弱光線。
2022年，第一批深空影像一出爐，天文學家全傻眼：畫面裡散落著一批無法解釋的「紅色小光點」。照理說，年輕的星系應該是藍色的，怎麼會全變成紅的？而且每一顆紅點都亮得驚人，相當於數百萬甚至數十億顆太陽的光芒，完全超越恆星能達到的密度。
《金融時報》報導，這些神秘的天體最初被稱為「小紅點」。它們就像一粒粒猩紅色的斑點，零星散布在韋伯拍下的深空相片裡，科學家們卻始終說不清他們的身份。
更令人費解的是，這些紅點看起來像成熟的星系，但它們出現的宇宙時代還「太過年輕」，根本不可能孕育出這種古老星系。就好比你翻開一本宇宙嬰兒時期的寫真，結果赫然看到裡頭竟混進一張青少年的大頭照。
「黑洞恆星」假說的誕生
在一片疑惑聲中，德國馬克斯・普朗克天文研究所（Max Planck Institute for Astronomy）的安娜・德格拉夫（Anna De Graaff）帶領團隊，和賓州州立大學、普林斯頓大學的研究者聯手，把目光鎖定在距離120億光年的其中一個最顯眼的「小紅點」。他們仔細分析光譜後發現，這顆紅點的特徵居然有點像單顆恆星。
研究團隊進一步檢視波長分布，發現這些數據和過去已知的天體完全對不上，不符合任何塵埃星系或類星體的特徵。最合理的解釋是：這是一個超大質量黑洞，被劇烈翻騰的氫氣雲層層包裹。當這個「宇宙怪獸」吞食周圍的物質時，會釋放出強烈輻射，把氫氣雲照得熠熠生光，看起來就像一顆巨大的恆星。
根據這一推論，天文學家提出一個全新的假說：這些紅點屬於一種新的天體——「黑洞恆星」。從外表看，它會閃爍著宛如恆星的光芒，但這種天體的核心是黑洞，外圍則裹著高密度氫氣，發光方式完全不同於靠核融合驅動的恆星。
這篇分析於9月刊登在《天文與天體物理學》（Astronomy and Astrophysics），消息一出便在天文學界掀起轟動。因為這項研究不僅為「小紅點」提供了可能的身分，也動搖了人們對宇宙演化順序的想像：究竟是恆星與星系孕育出黑洞，還是黑洞先於一切誕生？
先有黑洞，還是先有星系？
研究同時指出，探索極端現象能逼迫科學家突破既有框架、提出全新想法，「小紅點」中的特例啟發了「黑洞恆星」假說。雖然仍是推測，卻已引起許多宇宙學家的熱烈迴響。
傳統理論認為，早期宇宙中的大質量氣體雲會先分裂成單獨的恆星，進而匯聚成第一代星系。當大質量恆星死亡後，爆炸生成黑洞，再經過長時間的吞噬物質與合併，逐漸長成星系核心的超大質量黑洞。
不過，英國前皇家天文學家馬丁・里斯（Martin Rees）指出，有時情況完全相反：整團氣體雲沒有碎裂，而是直接整體塌縮，形成一個比普通恆星還要龐大百萬倍的黑洞。剩下的氫氣持續旋入其中，越轉越快、越來越熱，最後形成一顆巨大的「超級恆星」。這樣的天體會在吞掉外圍氣體後消失，這或許能解釋為什麼我們今天在138億歲的宇宙裡已經看不到黑洞恆星。
如果附近還有殘餘物質沒被黑洞吸走，它們就有可能演變成後來的恆星與星系。里斯提醒，我們已知的每一個星系，包括銀河系在內，核心幾乎都躺著一個黑洞。
至於黑洞和星系誰先誕生的謎題，可能得靠更多觀測來解答。未來幾年，除了韋伯望遠鏡，還有正在南非與澳洲建造的「平方公里電波望遠鏡」，以及智利建造的「歐洲極大望遠鏡」將陸續投入運作。屆時，天文學家將能擁有更多窗口窺探「宇宙黎明」。 （相關報導： 「很多好事」可能因此而來？川普為什麼不怕他的政府被關閉 ｜ 更多文章 ）
