盡管PSOJ030947.49+271757.31可能很難記住，但它是迄今為止觀測(cè)到最遠(yuǎn)的一顆耀變體，它揭示了關(guān)于古代黑洞的重要細(xì)節(jié)，并對(duì)宇宙演化理論施加了嚴(yán)格的限制，它發(fā)出的光，大約是宇宙年齡不到10億年的時(shí)候，幾乎是130億年前。

PSO J0309+27簡(jiǎn)稱為PSO J0309+27，由Insubria大學(xué)博士生Silvia Belladitta領(lǐng)導(dǎo)的一組研究人員發(fā)現(xiàn)。

雖然懷疑該天體距離很遠(yuǎn)，而且來自SWIFT太空望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)顯示，它的X射線能量與其他耀變體相當(dāng)，但正是利用大型雙筒望遠(yuǎn)鏡(LBT)的光學(xué)多雙目標(biāo)光譜儀(MODS)獲得的觀測(cè)，證實(shí)了它是一顆打破紀(jì)錄的遙遠(yuǎn)耀變體，是已知宇宙中觀察到的最遠(yuǎn)一顆。耀變體是一類被稱為活動(dòng)星系核(AGN)天體中最亮的一種，活動(dòng)星系核是星系中心的超大質(zhì)量黑洞(SMBH)。

它們之所以活躍，是因?yàn)樗鼈冎車嬖谝粋€(gè)電離氣體的圓盤或球體，它們“助長(zhǎng)”了在許多波長(zhǎng)看到的發(fā)射。耀變體發(fā)出強(qiáng)大的相對(duì)論噴流，明亮到足以在整個(gè)宇宙中都能看到。耀眼的光束只能沿著狹窄的視線才能看到。如果地球不在那條視線內(nèi)，天文學(xué)家很難辨認(rèn)出它們，因此，檢測(cè)對(duì)象可能非常困難。但更重要的是，這顆耀變體是最早、最遙遠(yuǎn)的超大質(zhì)量黑洞之一，沒有被塵埃遮蔽(與大多數(shù)活動(dòng)星系核不同)。

這使得天文學(xué)家可以在整個(gè)電磁光譜中研究這個(gè)天體，并建立其性質(zhì)的完整圖景，其研究發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《天文學(xué)與天體物理》期刊上。研究的第一作者貝拉迪塔(Belladitta)說：出現(xiàn)在我們眼前的光譜首先證實(shí)了PSO J0309+27實(shí)際上是一個(gè)活動(dòng)星系核(AGN)，或者說是一個(gè)星系的中央核心非常明亮，因?yàn)樗闹行拇嬖谝粋€(gè)由氣體和它吞噬的恒星提供的超大質(zhì)量黑洞。此外，LBT獲得的數(shù)據(jù)也證實(shí)了PSO J0309+27確實(shí)離我們很遠(yuǎn)。

根據(jù)光的顏色向紅移，記錄值為6.1，這是以前從未進(jìn)行過測(cè)量的。因此，PSO J0309+27已被證明是原始宇宙中，自形成以來第一個(gè)十億年內(nèi)最強(qiáng)大的持久射電源。SWIFT衛(wèi)星上的XRT望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)也使天文學(xué)家有可能確定，即使是在X射線中，PSO J0309+27也是在這些距離觀察到的最亮宇宙源。觀察耀變體是非常重要的，對(duì)于每一個(gè)發(fā)現(xiàn)的這種類型射電源，肯定有100個(gè)相似的源，但大多數(shù)方向不同，因此太弱了，無法直接看到。

因此，PSO J0309+27的發(fā)現(xiàn)，使天文學(xué)家第一次能夠量化原始宇宙中存在的具有強(qiáng)大相對(duì)論噴流的活動(dòng)星系核數(shù)量。這些早期的耀變體代表著今天存在于宇宙中所有超大質(zhì)量的“種子”。從這些仍在開發(fā)中的新LBT觀測(cè)中，天文學(xué)家還估計(jì)推動(dòng)PSO J0309+27的中央引擎，是一個(gè)質(zhì)量約為太陽(yáng)10億倍的黑洞。多虧了這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)，我們能夠說，在宇宙生命的頭10億年里，存在大量的大質(zhì)量黑洞，它們發(fā)射出強(qiáng)大的相對(duì)論噴流。

博科園｜研究/來自：Large Binocular Telescope Corporation

參考期刊《天文學(xué)與天體物理》

DOI: 10.1051/0004-6361/201937395

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