天文学家发现了迄今发现的最明亮的类星体

2019-08-12 15:29:17

经过长达数十年的搜索,哈勃太空望远镜发现了一个像600万亿太阳一样明亮的类星体 - 这是早期宇宙中见过的最亮的太阳。

类星体是紧凑但充满活力的物体,被认为是年轻星系中心的巨大饥饿黑洞。当材料旋入重力漩涡并被加热到数百万度时,它们产生强大的光芒,在所有波长上喷射出巨大的能量。

这些物体在100多亿年前是最多的,使它们成为研究宇宙早期的有用探测器。

当宇宙不到10亿年,第一代星系仍在形成时,这个新发现的类星体正在燃烧。

现在,128亿年后,哈勃已经抓住了这个物体的辉煌光芒。编号为J043947.08 + 163415.7的有吸引力的名称,古代类星体是由美国亚利桑那大学的范晓辉领导的天文学家团队发现的。他们的发现发表在天体物理学杂志上。

类星体比太阳亮600万亿次,打破了之前探测到的最亮的一个记录,这个记录只有420万亿个太阳。

“我们不希望发现许多类星体比整个可观察宇宙中的类星体更亮,”范说。

美国耶鲁大学的共同作者和博士后助理Fabio Pacucci补充说:“这种检测是一个令人惊讶的重大发现。几十年来,我们认为早期宇宙中这些透镜的类星体应该非常普遍,但这是我们发现的第一个类星体。“

这一发现是通过一个幸运的天体对准来实现的,这种对准创造了一个自然的变焦镜头。在类星体和地球之间是一个昏暗的星系,有足够的引力来放大和扭曲更遥远的类星体的光线,使它看起来大三倍,亮五十倍。

这种现象称为引力透镜,其中前景物体充当透镜以改变我们的背景物体的图像。

“如果没有这种高放大率,我们就无法看到银河系,”美国加州大学圣巴巴拉分校的共同作者Feige Wang说。

该对象首先在地面调查中被注意到,并且利用亚利桑那大学的多镜望远镜,双子座天文台和凯克天文台进行了后续观测。数据揭示了一个微弱的前景星系,但它和类星体在天空中如此接近,系统显得模糊。哈勃的敏锐眼光将它们解析为精美清晰的图像。

位于夏威夷莫纳克亚的James Clerk Maxwell望远镜也突出了类星体主星系中的大量热尘。这表明这颗超级明亮的类星体引发了周围恒星形成的风暴,每年点燃多达10,000颗恒星。

相比之下,银河系只能产生一个。

同样位于亚利桑那大学的团队成员Jinyi Yang确实注意到“由于引力透镜的增强效应,恒星形成的实际速率可能远低于观察到的亮度”。

尽管如此,这种超亮,超遥远的类星体可以让天文学家深入了解超大质量黑洞是如何影响早期恒星形成的。

它也可以为宇宙本身的进化提供线索。类星体存在于再电离期间,这是一个过渡时期,第一颗恒星的能量光重新加热了大爆炸后40万年后冷却的模糊氢气。像这样研究类星体可以洞察这个仍然神秘的时代。

Fan的团队目前正在分析欧洲南方天文台智利超大望远镜拍摄的20小时的类星体谱。这将使他们能够识别早期宇宙中星系际气体的化学成分和温度。

该团队还希望用Atacama Large Millimeter / submillimetre Array和即将推出的James Webb太空望远镜来研究这个物体。这些超级敏感的天文台将进入超大质量黑洞周围的区域,并观察其巨大的引力如何影响周围的恒星形成 - 实际上是早期星系的组合。

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