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朦胧中亮光乍现,天文学家发现早期宇宙最明亮天体

2024-09-22 211

在距离地球 130 亿光年处,天文学家发现了早期宇宙中迄今为止最明亮的天体 PSO J352.4034-15.3373,比目前最高纪录的无线电类星体还要亮 10 倍。

宇宙大爆炸至今约 138.2 亿年,而类星体 PSO J352.4034-15.3373(P352-15)距离我们远达 130 亿光年,由美国国家电波天文台(NARO)利用超长基线阵列(Very Long Baseline Array,VLBA)初步发现。超长基线阵列是由 10 架电波望远镜组成阵列,也是全世界最大的天文超长基线干涉测量仪器。

类星体是宇宙中最明亮的物体,中心藏有一个比太阳质量大数百万至数十亿倍的超大质量黑洞巨兽,大量吸取附近物质而在黑洞周围形成快速旋转的吸积盘,就像水流进排水孔;吸积盘再高速对外驱出电浆喷流,这些射流在频谱中极其明亮,天文学家所看见的光与无线电波就是来自这些吸积盘物质。

天体物理学家 Eduardo Bañados 表示,早期宇宙中没有如此强大明亮的无线电波源,超长基线阵列亮度甚至比目前最亮的无线电类星体还要高 10 倍。

而当时,宇宙还充满着中性氢,仿佛被一片厚纱蒙住真面目,直到诸如类星体 PSO J352.4034-15.3373 的这类物体劫走气体尘埃,激发中性氢并对其再电离,才为我们提供今日所见的清晰宇宙。

超长基线阵列初步观察图像表明,类星体 PSO J352.4034-15.3373 亮区分成三个部分(下图),团队推测有两种解释,第一种可能是黑洞位于边端,另外两亮区为单侧喷流;第二种解释则认为黑洞为中间亮区,左右两端为双侧喷流,目前,团队倾向认同第一种解释,这代表只要研究分析喷流两亮区,天体物理学家就可以尝试测量出喷流膨胀速度。

(Source:美国国家电波天文台)

但如果黑洞位于中心亮区,则代表喷流长度比想像中短很多,也许该类星体还要更年轻些,团队需要进一步研究以确定哪个解释才是对的。

虽然 PSO J352.4034-15.3373 还不是至今发现最古老的类星体,ULAS J1342+0928 才是已知类星体中距离最远者,中心也藏有已知最古老和最遥远的超大质量黑洞,但类星体的光都可以用来进一步研究星际介质──最近,类星体才被用来找到宇宙在星系空间缺失的重子物质。

新研究发表在《天体物理学》期刊和《天体物理学期刊快报》。

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(首图来源:美国国家电波天文台)

2019-03-13 12:31:00

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