天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了迄今發(fā)現(xiàn)的最明亮的類星體

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年的搜索，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了一個(gè)像600萬(wàn)億太陽(yáng)一樣明亮的類星體 - 這是早期宇宙中見(jiàn)過(guò)的最亮的太陽(yáng)。

類星體是緊湊但充滿活力的物體，被認(rèn)為是年輕星系中心的巨大饑餓黑洞。當(dāng)材料旋入重力漩渦并被加熱到數(shù)百萬(wàn)度時(shí)，它們產(chǎn)生強(qiáng)大的光芒，在所有波長(zhǎng)上噴射出巨大的能量。

這些物體在100多億年前是最多的，使它們成為研究宇宙早期的有用探測(cè)器。

當(dāng)宇宙不到10億年，第一代星系仍在形成時(shí)，這個(gè)新發(fā)現(xiàn)的類星體正在燃燒。

現(xiàn)在，128億年后，哈勃已經(jīng)抓住了這個(gè)物體的輝煌光芒。編號(hào)為J043947.08 + 163415.7的有吸引力的名稱，古代類星體是由亞利桑那大學(xué)的范曉輝領(lǐng)導(dǎo)的天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)的。他們的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在天體物理學(xué)雜志上。

類星體比太陽(yáng)亮600萬(wàn)億次，打破了之前探測(cè)到的最亮的一個(gè)記錄，這個(gè)記錄只有420萬(wàn)億個(gè)太陽(yáng)。

“我們不希望發(fā)現(xiàn)許多類星體比整個(gè)可觀察宇宙中的類星體更亮，”范說(shuō)。

耶魯大學(xué)的共同作者和博士后助理Fabio Pacucci補(bǔ)充說(shuō)：“這種檢測(cè)是一個(gè)令人驚訝的重大發(fā)現(xiàn)。幾十年來(lái)，我們認(rèn)為早期宇宙中這些透鏡的類星體應(yīng)該非常普遍，但這是我們發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)類星體。“

這一發(fā)現(xiàn)是通過(guò)一個(gè)幸運(yùn)的天體對(duì)準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這種對(duì)準(zhǔn)創(chuàng)造了一個(gè)自然的變焦鏡頭。在類星體和地球之間是一個(gè)昏暗的星系，有足夠的引力來(lái)放大和扭曲更遙遠(yuǎn)的類星體的光線，使它看起來(lái)大三倍，亮五十倍。

這種現(xiàn)象稱為引力透鏡，其中前景物體充當(dāng)透鏡以改變我們的背景物體的圖像。

“如果沒(méi)有這種高放大率，我們就無(wú)法看到銀河系，”加州大學(xué)圣巴巴拉分校的共同作者Feige Wang說(shuō)。

該對(duì)象首先在地面調(diào)查中被注意到，并且利用亞利桑那大學(xué)的多鏡望遠(yuǎn)鏡，雙子座天文臺(tái)和凱克天文臺(tái)進(jìn)行了后續(xù)觀測(cè)。數(shù)據(jù)揭示了一個(gè)微弱的前景星系，但它和類星體在天空中如此接近，系統(tǒng)顯得模糊。哈勃的敏銳眼光將它們解析為精美清晰的圖像。

位于夏威夷莫納克亞的James Clerk Maxwell望遠(yuǎn)鏡也突出了類星體主星系中的大量熱塵。這表明這顆超級(jí)明亮的類星體引發(fā)了周圍恒星形成的風(fēng)暴，每年點(diǎn)燃多達(dá)10,000顆恒星。

相比之下，銀河系只能產(chǎn)生一個(gè)。

同樣位于亞利桑那大學(xué)的團(tuán)隊(duì)成員Jinyi Yang確實(shí)注意到“由于引力透鏡的增強(qiáng)效應(yīng)，恒星形成的實(shí)際速率可能遠(yuǎn)低于觀察到的亮度”。

盡管如此，這種超亮，超遙遠(yuǎn)的類星體可以讓天文學(xué)家深入了解超大質(zhì)量黑洞是如何影響早期恒星形成的。

它也可以為宇宙本身的進(jìn)化提供線索。類星體存在于再電離期間，這是一個(gè)過(guò)渡時(shí)期，第一顆恒星的能量光重新加熱了大爆炸后40萬(wàn)年后冷卻的模糊氫氣。像這樣研究類星體可以洞察這個(gè)仍然神秘的時(shí)代。

Fan的團(tuán)隊(duì)目前正在分析歐洲南方天文臺(tái)智利超大望遠(yuǎn)鏡拍攝的20小時(shí)的類星體譜。這將使他們能夠識(shí)別早期宇宙中星系際氣體的化學(xué)成分和溫度。

該團(tuán)隊(duì)還希望用Atacama Large Millimeter / submillimetre Array和即將推出的James Webb太空望遠(yuǎn)鏡來(lái)研究這個(gè)物體。這些超級(jí)敏感的天文臺(tái)將進(jìn)入超大質(zhì)量黑洞周圍的區(qū)域，并觀察其巨大的引力如何影響周圍的恒星形成 - 實(shí)際上是早期星系的組合。