110億光年處發現早期宇宙罕見超大質量黑洞

【正見新聞網2012年10月17日】

據國外媒體報導,劍橋大學的天文學家使用先進紅外望遠鏡巡天調查發現了一個存在於早期宇宙中的新黑洞,其具有快速增長的特性,在此之前並未探測到其蹤跡是因為它們處於厚厚的塵埃環中,而新的研究表明黑洞可釋放出強大的輻射信號穿透其宿主星系。該成果發表在《英國皇家天文學會月報》上。科學家將這個新發現的黑洞命名為ULASJ1234+0907,位於處女座方向,距離地球達110億光年,而我們所探測到的信號則來自於早期宇宙時期。

根據參與本項研究的科學家介紹,ULASJ1234+0907是我們探測過最大質量的黑洞之一,質量達到太陽質量的100億倍,同時也是銀河系中央超大質量黑洞的一萬倍,可謂是“怪物黑洞”。圖中顯示了Markarian 231星系的圖像資料,這是一個十分特別的星系,也可以稱為ugc8058,其特徵是具有巨大的潮汐力作用下的“尾巴”以及非常不規則的外形,科學家推測其中存在罕見的類星體,這是一個典型的由塵埃環圍繞的黑洞例子,距離地球大約6億光年。

雖然我們對這些黑洞已經研究了一段時間,最新的結果顯示一些超大質量的黑洞由於距離我們過於遙遠,隱藏於觀測視野中。ULASJ1234+0907黑洞每年吞噬的物質相當於幾百個太陽,而本次觀測發現將揭示所有超大質量黑洞演化增長的物理過程。超大質量黑洞是目前已經存在於幾乎所有星系的中央,其增長過程來自吞噬星系間的碰撞等事件所觸發形成的恆星群,劇烈的碰撞也會產生大量的物質塵埃和氣體,這些物質也會被黑洞所吞噬,作為黑洞演化增長的“食物”。

相比較於ULASJ1234+0907黑洞,科學家對距離地球6億光年的Markarian 231星系進行了較為詳細的研究,其具有典型的塵埃環結構。來自哈勃空間望遠鏡的詳細觀測數據顯示,Markarian 231星系在此前受到了另一個星系的猛烈衝擊。ULASJ1234+0907黑洞則是一個典型的極端例子,暗示了在早期宇宙環境中具有比現在宇宙更動盪以及混亂的空間環境。在本次研究中,來自劍橋大學的研究小組使用英國紅外望遠鏡(UKIRT)在相應波段上進行巡天調查,首次發現了隱藏在塵埃團背後的超大質量黑洞。

根據該研究的合著者、領導最大紅外巡天計劃的科學家理察·麥克馬洪(Richard McMahon)教授介紹:“這些調查結果是令人興奮的,因為我們發現了早期宇宙中存在的超大質量黑洞,是光學巡天調查所無法發現的。”發現早期宇宙中的類星體是非重要的,因為我們可能捕捉到它們在早期星系碰撞事件中的行為,位於智利的阿塔卡馬大毫米波陣列 (ALMA)望遠鏡可允許我們直接探測到星系碰撞事件中氣體所發出的微波輻射。

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