簡介：天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆強(qiáng)大的類星體，它非常接近可觀測宇宙的邊緣。這顆類星體很特別，它在大量釋放射電能量，這使得它可以幫助我們更好地了解宇宙非常年輕時的狀況。

天文學(xué)家在距離地球遙遠(yuǎn)的130億光年之遠(yuǎn)的可觀測宇宙的邊緣處觀測到了一顆強(qiáng)大的類星體。雖然在這個距離上也存在著許多類星體，但這一顆卻顯得與眾不同：它是“射電強(qiáng)”的一類，這意味著它正在傾瀉輻射能，而這意味著它可以歸于一類能夠幫助我們了解宇宙早期狀況的天體。

類星體本身是一類特殊的星系。據(jù)我們所知，所有星系的核心部位都有一個超大質(zhì)量的黑洞。如今大多數(shù)星系的黑洞都因為沒有在吞食物質(zhì)而保持著靜默，銀河系就屬于這一類。

而有一些星系，則存在著物質(zhì)被超大質(zhì)量黑洞吞食的情況，我們稱之為活躍星系。落入黑洞的物質(zhì)會在其周圍形成一個異常熾熱的圓盤，稱作吸積盤，而其的外層則能形成一個巨大的環(huán)狀塵埃云。

除此之外，吸積盤內(nèi)部也嵌入了極強(qiáng)的磁場。由于黑洞周圍的物質(zhì)形成了螺旋形，這些磁場像旋風(fēng)一樣動蕩起來，而物質(zhì)則以非常接近光速的速度從黑洞中噴發(fā)出來。我們稱這些結(jié)構(gòu)為射流，他們是巨大能量的象征。

Hercules A是一個鄰近的活躍星系的例證，在其中心有著一個正在吞食物質(zhì)，并噴射出巨量輻射和物質(zhì)的黑洞。

來源：NASA, ESA, S. Baum and C. O'Dea (RIT), R. Perley and W. Cotton (NRAO/AUI/NSF), and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

我們能從一個活躍星系中觀察到的景象在很大程度上取決于我們觀察時的幾何位置。如果射流是面對我們的，我們就能夠看到X射線、伽馬射線這類高能光束。如果我們看到的是塵埃云環(huán)，那么大部分的高能現(xiàn)象會被阻擋，我們也只能看到可見光和紅外線?；钴S星系的類型有非常齊全的一系列。

類星體往往帶有大量的高能光束（第一個類星體就是通過其X射線放射而發(fā)現(xiàn)的），而其

早期例子也被認(rèn)為是強(qiáng)大的射電能來源。而當(dāng)我們研究更多后則發(fā)現(xiàn)，放射性強(qiáng)的類星體（射電放射量大的類星體）才是少數(shù)；射電能力強(qiáng)的類星體只占所有的類星體中的10%。

示意圖中顯示了一個活躍星系的中心，一個吸積盤維持了一個超大質(zhì)量黑洞，其周圍被巨大的塵埃云環(huán)包圍。

來源：Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

新發(fā)現(xiàn)的類星體被稱為PSOJ172.3556+18.7734（簡稱P172）。它在一次使用可見光（我們能看見的那種）的太空調(diào)查中發(fā)現(xiàn)了它，其顏色也暗示了它來自很遠(yuǎn)的地方。隨后的一次觀測證實了這一點，利用凱克望遠(yuǎn)鏡和大型雙目望遠(yuǎn)鏡等巨型望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行了一系列觀測，證明了它與我們的的巨大距離：大約130億光年（更準(zhǔn)確地說，那里的光到達(dá)我們這里需要130億年）。

使用甚大陣列射電望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行的更多觀測也表明，與大多數(shù)類星體不同的是，該類星體正在爆發(fā)射電能。比大約127億光年還遙遠(yuǎn)的距離之外之外，已知有大約200個類星體，其中只有3個類星體的是放射性強(qiáng)的。在130億，只有18個類星體是已知的，而P172是唯一一個無線電響亮的。

通過觀察目標(biāo)的光譜，天文學(xué)家確定P172中心黑洞的質(zhì)量約為太陽的3億倍，足以成為中等至巨大尺寸的黑洞（銀河系中心的黑洞只有400萬倍太陽質(zhì)量，盡管無可否認(rèn)的是，此黑洞較之其他大部分黑洞要?。?。

這一部分很有意思：當(dāng)物質(zhì)落入黑洞中時，它會變得異常熾熱且明亮。通過測量黑洞的亮度，天文學(xué)家可以確定黑洞吸收物質(zhì)的速度。通常情況下，這個吸收物質(zhì)的速度具有一個上限；物質(zhì)變得如此熾熱，以至于它所發(fā)射出的光的巨力會將從更遠(yuǎn)處落入的物質(zhì)吹走。這個速率被稱為愛丁頓極限；一般來說，這是黑洞吞噬物質(zhì)的最快速度。

但P172中心的黑洞正在以遠(yuǎn)高于埃丁頓極限的速度吞食物質(zhì)。事實證明在黑洞同時也產(chǎn)生射流的情況下，這一現(xiàn)象也是有可能發(fā)生的；物理學(xué)對此還不是很清楚，但是帶有噴流的活躍星系，特別是放射性強(qiáng)的的星系似乎能夠更快地將物質(zhì)吸入黑洞。因而，這一類星體如此明亮的狀態(tài)實際上向我們顯示了黑洞周圍的情況。

描繪遙遠(yuǎn)類星體的藝術(shù)作品，一個星系中心的超大質(zhì)量黑洞，正在活躍地吞食物質(zhì)，并噴出物質(zhì)和能量的射流。來源：ESO/M. Kornmesser

同時，非常遙遠(yuǎn)的強(qiáng)放射性類星體往往坐落于宇宙中物質(zhì)更富集的區(qū)域。人們認(rèn)為，這些巨大的星云坍塌形成的不僅僅是星系，而是星系團(tuán)的集簇，因此在如此遙遠(yuǎn)的地方發(fā)現(xiàn)一個強(qiáng)放射性的類星體，也可能指引我們更好地理解這些星系團(tuán)是如何形成的。

除此之外，P172與其他類似的類星體相比，屬于平均的輻射強(qiáng)度。我們知道，有一些活躍星系要強(qiáng)力的多，而這意味著我們可以在更遠(yuǎn)的地方發(fā)現(xiàn)更多類似的活躍星系！P172可能可以暫時保持放射性強(qiáng)的類星體的距離記錄，但這項紀(jì)錄很可能不能保持很長時間了。我們發(fā)現(xiàn)越多的類星體，我們對于宇宙早期早于8億年的狀態(tài)就會懂得越多。

我通常不喜歡描述被打破的記錄，因為這說明它們常常又會被打破。但這一項紀(jì)錄則有所不同，因為其一，在任何時候，如此遙遠(yuǎn)的地方發(fā)現(xiàn)的天體都是有所助益的，其二，它的存在這一事實終歸暗示了會有許多其他類似的。

尋找在如此遙遠(yuǎn)距離之外的星體是極為恐怖的工作，因為它們極其黯淡，而且在天空中數(shù)量也不太多。而好消息則是，這一顆天體告訴我們要保持觀察。還有許多有趣的事情都等著我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)。

這個詞語很有趣。無線電波是光的一種形式，而不是聲音，人們很容易混淆兩者，因為我們可以將無線電波轉(zhuǎn)換成聲音，并通過它傳輸信息，比如音樂或令人討厭的膨脹的政治知識。更糟的是，我們把收聽無線電波的設(shè)備稱為收音機(jī)，所以這完全是一團(tuán)亂麻。天文學(xué)家稱之為“放射性強(qiáng)的”天體起不到積極作用。我們應(yīng)該稱他們?yōu)椤胺派湫粤恋摹保M管這樣做會不會減少混亂程度還猶未可知。

BY: Phil Plait

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