至今發(fā)現(xiàn)的最遙遠(yuǎn)的類行星內(nèi)，竟然暗藏著一個巨大質(zhì)量的黑洞

J0313-1806是宇宙珍寶。這，是一個突破性的發(fā)現(xiàn)

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了至今最遙遠(yuǎn)的類星體——竟然是個巨大質(zhì)量黑洞的家。

亞利桑那大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的天文學(xué)家們，在130.3億光年外發(fā)現(xiàn)了這顆明亮的類星體。類星體是宇宙中最明亮的物體之一，它從巨大質(zhì)量黑洞吸收能量，成為發(fā)光的活躍星系核，這些黑洞也會吞噬附近的物質(zhì)。

當(dāng)物質(zhì)吸入后，類星體會放出明亮至極的電磁輻射，科學(xué)家們懷疑，這些巨大質(zhì)量的發(fā)光體，可能是星系的進(jìn)化。實(shí)際上，據(jù)科學(xué)家估計，這個類星體黑洞平均每年吸收約為25個太陽的質(zhì)量。

這顆叫做J0313-1806的類星體的歷史，可以回看到大爆炸后的6.7億年（當(dāng)時宇宙年齡僅有現(xiàn)在的5%），它是至今為止發(fā)現(xiàn)的最遙遠(yuǎn)最古老的類星體，這顆類星體還包含一個與16億個太陽質(zhì)量相當(dāng)?shù)暮诙础?/p>

宇宙——只用10步，從大爆炸到現(xiàn)在

這張可視化圖片展示了至今最遙遠(yuǎn)、最早期的類星體J0313-1806。

圖片來源： NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva

破記錄的類星體

根據(jù)一份報告稱，雖然這顆新發(fā)現(xiàn)的類星體非常遙遠(yuǎn)和古老，但觀察顯示，可證明該黑洞周圍有高熱氣體流，這種氣體的速度，能達(dá)到光速的五分之一。如果這種強(qiáng)烈的類星體驅(qū)動風(fēng)不夠有趣，研究小組發(fā)現(xiàn)，在持有型類星體星系中，恒星的形成非常活躍。

J0313-1806估計每年創(chuàng)造出約200個太陽的質(zhì)量，而我們的銀河系每年僅能創(chuàng)造約1個太陽的質(zhì)量。

“這是一個相對高的恒星形成概率，與其他相近年齡的類星體中觀察到恒星形成率相似，它告訴我們，主星系正快速增長。”亞利桑那大學(xué)圖爾得天文臺的哈勃研究員、報告主要作者王飛歌在文中寫到。

調(diào)查類星體

如今，由于它們之間緊密的關(guān)系，科學(xué)家們認(rèn)為，通過研究類星體，可以深入了解它們的形成方式，和巨大質(zhì)量黑洞的確切行為。

雖然這顆類星體比上個“最遠(yuǎn)類星體”僅遠(yuǎn)了2000萬光年，但是這個新紀(jì)錄保持者內(nèi)的巨大黑洞約為前一個類星體中的兩倍重量——這個信息可能會影響，甚至改變科學(xué)家對巨大質(zhì)量、高亮度宇宙物體之間關(guān)系的理解。

“這個現(xiàn)象，是巨大質(zhì)量黑洞如何影響周圍主星系的最早證據(jù)，”王飛歌說，“基于對近距離星系的觀察，我們知道這種情況一定會發(fā)生，但是我們從未想過其發(fā)生時間之早?！?/p>

巨大質(zhì)量黑洞——如何形成？

J20313-1806一類的類星體，已經(jīng)在早期宇宙中短暫時間內(nèi)，積累成了如此之大的黑洞——這在多年一直困擾著科學(xué)家們。

當(dāng)恒星在超新星中爆炸并塌陷時，小黑洞可以合并，所以最終累計質(zhì)量時，黑洞就會產(chǎn)生，但這些巨大質(zhì)量的類星體依舊神秘，尤其是早期宇宙的產(chǎn)物——它們怎么會如此迅速地變大呢？

有了類星體的“新”研究，這個團(tuán)隊(duì)正在縮小對這個巨大黑洞質(zhì)量短時間形成的研究范圍。類星體黑洞質(zhì)量之大，以前的理論根本無法解釋。實(shí)際上，該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，即使黑洞在大爆炸1億年之后就已形成并快速增長。

“這個現(xiàn)象告訴我們，無論做什么去影響，這個黑洞種子一定是由不同機(jī)制形成，”亞利桑那大學(xué)天文系教授兼副主任范小輝說，“在這種情況下，大量原始冷氫氣直接坍塌1成黑洞種子...”為了讓黑洞成長成J0313-1806中的大小，必須從1萬個太陽質(zhì)量的黑洞種子開始——這只有在直接坍塌時才可能發(fā)生?！?/p>

小組希望找到更多宇宙早期“誕生”的類星體，以便繼續(xù)探索，更好地理解如此巨大強(qiáng)壯的天體如何形成。

“類星體研究覆蓋了非常廣泛的領(lǐng)域，因此要掃射幾乎一半的天空，”合著作者，斯圖爾德天文臺研究員楊金易說，“我們選擇了更多的候選人，進(jìn)行更加細(xì)致的觀察。”

楊金易補(bǔ)充說，未來，如果使用太空望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀測，如美國宇航局的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡，就能進(jìn)一步推動研究。

“使用地面控制型望遠(yuǎn)鏡，我們只能每次看到一個點(diǎn)源，”王飛歌說，“未來，對于這顆類星體的觀測會更能像詳細(xì)解析它，顯示出其流出的結(jié)構(gòu)，以及風(fēng)延伸到該星系的距離——這也能更好地了解它的進(jìn)化階段?！?/p>

BY:Chelsea Gohd

FY:Alina Zhu

如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán)，請?jiān)谧髌钒l(fā)布后聯(lián)系作者刪除

轉(zhuǎn)載還請取得授權(quán)，并注意保持完整性和注明出處