作者:刘霞 来源:科技日报 发布时间:2022/4/19 10:48:52
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距地130亿光年超大质量黑洞祖先“现身”

 

科技日报北京4月18日电 (记者刘霞)美国科学家在近日出版的《自然》杂志撰文指出,他们利用哈勃太空望远镜,发现了一个距离地球130亿光年的红色尘埃物体,它诞生于宇宙大爆炸7.5亿年后的“宇宙黎明”时期,可能是超大质量黑洞已知最早的祖先,为理解早期宇宙中超大质量黑洞如何快速增长提供了新途径。

研究人员指出,这颗古老的天体“一半是星系,一半是类星体”,拥有介于尘土飞扬的恒星形成星系和明亮发光的黑洞(类星体)之间的特征,被称为过渡红色类星体,理论认为存在于早期宇宙中,但此前从未被观测到。

类星体是由位于星系中央的超大质量黑洞驱动的极其明亮的天体,这些巨型黑洞的质量为太阳质量的数百万到数百亿倍,以惊人的速度吞噬着周围的一切,而被吞噬进入这些黑洞的气体会由于摩擦而升温,产生与星光同样明亮的辉光。

之前的研究表明,类星体存在于宇宙诞生后7亿年内,但目前尚不清楚这些超大质量物体是如何在大爆炸后如此迅速形成的。该研究合著者、哥伦比亚大学尼尔斯玻尔研究所副教授加布里埃尔·布拉默说:“模拟表明,这些黑洞会经历一个快速增长的早期过渡阶段:一个红色致密物体从一个尘埃严重遮蔽的星系中出现。”

在最新研究中,布拉默团队在用哈勃太空望远镜研究一个古老的恒星形成星系时,发现了此类罕见过渡天体中的一个——GNz7q。

研究表明,这个早期星系似乎能以比今天的银河系快1600倍的速度产出新恒星,所有这些新生恒星都释放出了巨大的热量,加热了星系周围的气体,使其在红外波段发出明亮的光芒。在这些尘埃中,布拉默团队发现了一个红色光点,这是一个巨大而紧凑的物体,周围弥漫着巨大的尘埃雾。

布拉默说:“这个红点的光度和颜色完全符合过渡期红色类星体的预测特征。观测到的性质与理论模拟非常一致,表明GNz7q是首个处于过渡、快速增长阶段的黑洞,是后来超大质量黑洞的祖先。”

研究人员希望借助可以追溯到宇宙最早期阶段的望远镜,如美国国家航空航天局的詹姆斯·韦布太空望远镜,发现其他类似的物体。

 
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