包括台湾、日本与美国普林斯顿大学科学家在内的国际团队,于早期宇宙旷野中一举发现 83 个超大质量黑洞,让我们对早期宇宙的运作机制更加困惑。
超大质量黑洞的质量为太阳数百万~数十亿倍,是宇宙中最强大的物体之一,虽然我们已相信每个星系中心都有一个超大质量黑洞坐镇,但目前天文学家还不清楚它们形成于何时、以及遥远的早期宇宙中又存在多少个超大质量巨兽。
迄今为止,我们也才在早期宇宙中发现寥寥数个超大质量黑洞或超明亮星系,《New Atlas》报导指出,我们至今发现的最遥远类星体(中心是超大质量黑洞)距离地球约 132 亿光年远。
早期宇宙距离太过遥远,天文学家只能在那片昏暗旷野中看到极端明亮的物体,很难掌握超大质量黑洞分布的程度。
来自台湾中研院天文及天文物理研究所(ASIAA)、日本、普林斯顿大学等国科学家组成的国际团队,花费 5 年时间使用广角可见光相机(Hyper Suprime-Cam,HSC)调查早期宇宙,选定可能的类星体候选对象,再利用 3 架望远镜:Subaru 望远镜、加那利大型望远镜、南双子望远镜收集这些监测对象的光谱,一举发现 83 个以前未知的极远类星体;若再加上过去已知的 17 个类星体,目前已经发现早期宇宙百个类星体。
普林斯顿大学天体物理学教授 Michael Strauss 表示,这次新发现的类星体中,最遥远的一个命名为 HSC J124353.93 + 010038.5,距离我们 130 亿光年,与有史以来第二遥远的超大质量黑洞并驾齐驱。
这一发现持续挑战现有早期宇宙模型,因大爆炸发生在约 138 亿年前,也就是说有几个超大质量黑洞在 8 亿年内就成形,远比模型推导的结论快上许多。
早期宇宙是片神秘地带,天文学家认为第一代恒星、星系与超大质量黑洞出现后“再电离”中性氢环境,但我们还不知道是“谁”提供了再电离所需的大量能量,一说是类星体,但由于类星体至今发现的数量远低于再电离所需的数量,因此又有另一说认为是大量星系。
如果我们能逐渐发现隐藏的类星体,或许能厘清神秘早期宇宙的谜题。这一系列共 5 篇论文分别发表在《天文物理期刊》、《天文物理期刊通讯》、《天文物理期刊增刊系列》与《Publications of the Astronomical Society of Japan》。
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(首图来源:pixabay)
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