距地130億光年超大質量黑洞祖先“現身”
來源:科技日報
發布時間:2022-04-20
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  美國科學家在近日出版的《自然》雜誌撰文指出,他們(men) 利用哈勃太空望遠鏡,發現了一個(ge) 距離地球130億(yi) 光年的紅色塵埃物體(ti) ,它誕生於(yu) 宇宙大爆炸7.5億(yi) 年後的“宇宙黎明”時期,可能是超大質量黑洞已知最早的祖先,為(wei) 理解早期宇宙中超大質量黑洞如何快速增長提供了新途徑。

  研究人員指出,這顆古老的天體(ti) “一半是星係,一半是類星體(ti) ”,擁有介於(yu) 塵土飛揚的恒星形成星係和明亮發光的黑洞(類星體(ti) )之間的特征,被稱為(wei) 過渡紅色類星體(ti) ,理論認為(wei) 存在於(yu) 早期宇宙中,但此前從(cong) 未被觀測到。

  類星體(ti) 是由位於(yu) 星係中央的超大質量黑洞驅動的極其明亮的天體(ti) ,這些巨型黑洞的質量為(wei) 太陽質量的數百萬(wan) 到數百億(yi) 倍,以驚人的速度吞噬著周圍的一切,而被吞噬進入這些黑洞的氣體(ti) 會(hui) 由於(yu) 摩擦而升溫,產(chan) 生與(yu) 星光同樣明亮的輝光。

  之前的研究表明,類星體(ti) 存在於(yu) 宇宙誕生後7億(yi) 年內(nei) ,但目前尚不清楚這些超大質量物體(ti) 是如何在大爆炸後如此迅速形成的。該研究合著者、哥倫(lun) 比亞(ya) 大學尼爾斯玻爾研究所副教授加布裏埃爾·布拉默說:“模擬表明,這些黑洞會(hui) 經曆一個(ge) 快速增長的早期過渡階段:一個(ge) 紅色致密物體(ti) 從(cong) 一個(ge) 塵埃嚴(yan) 重遮蔽的星係中出現。”

  在最新研究中,布拉默團隊在用哈勃太空望遠鏡研究一個(ge) 古老的恒星形成星係時,發現了此類罕見過渡天體(ti) 中的一個(ge) ——GNz7q。

  研究表明,這個(ge) 早期星係似乎能以比今天的銀河係快1600倍的速度產(chan) 出新恒星,所有這些新生恒星都釋放出了巨大的熱量,加熱了星係周圍的氣體(ti) ,使其在紅外波段發出明亮的光芒。在這些塵埃中,布拉默團隊發現了一個(ge) 紅色光點,這是一個(ge) 巨大而緊湊的物體(ti) ,周圍彌漫著巨大的塵埃霧。

  布拉默說:“這個(ge) 紅點的光度和顏色完全符合過渡期紅色類星體(ti) 的預測特征。觀測到的性質與(yu) 理論模擬非常一致,表明GNz7q是首個(ge) 處於(yu) 過渡、快速增長階段的黑洞,是後來超大質量黑洞的祖先。”

  研究人員希望借助可以追溯到宇宙最早期階段的望遠鏡,如美國國家航空航天局的詹姆斯·韋布太空望遠鏡,發現其他類似的物體(ti) 。

 


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