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天文学家发现了有史以来最遥远的射电发射源 距离130亿光年
发布日期:2021-03-08 21:08:02  稿源:cnBeta.COM

在欧洲南方天文台甚大望远镜(ESO's VLT)的帮助下,天文学家发现并详细研究了目前已知最遥远的射电发射源。这个源头是一个 "radio-loud"类星体-一个具有强大射电波段发射的明亮天体,距离我们如此之远,它的光需要130亿年才能到达我们身边。这一发现可以提供重要线索,帮助天文学家了解早期宇宙。

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类星体是非常明亮的天体,位于一些星系的中心,由超大质量黑洞驱动。当黑洞消耗周围的气体时,会释放出能量,使天文学家即使在非常遥远的地方也能发现它们。新发现的这颗绰号为P172+18的类星体是如此遥远,以至于从它发出的光线经过了大约130亿年的时间才到达我们的面前:我们看到的它是宇宙刚刚诞生7.8亿年左右时的样子。虽然更遥远的类星体已经被发现,但这是天文学家第一次能够在宇宙历史上如此早期的类星体中识别出射电射流的明显特征。只有大约10%的类星体--天文学家将其归类为 "射电大星"--拥有射流,这种射流在射电频率下会发出明亮的光芒。

P172+18由一个比我们的太阳大3亿倍的黑洞驱动,它正在以惊人的速度消耗气体。智利ESO研究员、天文学家Chiara Mazzucchelli解释说:"这个黑洞正在非常迅速地吞噬物质,其质量增长速度是有史以来最高的。"他与德国马克斯-普朗克天文学研究所的Eduardo Bañados一起完成了这一发现。

天文学家认为,超大质量黑洞的快速增长与P172+18等类星体中发现的强大射电射流之间存在联系。 这些射电射流被认为能够扰动黑洞周围的气体,增加气体落入的速度。因此,研究射电大类星体可以为了解早期宇宙中的黑洞如何在大爆炸后如此迅速地成长为超大质量的黑洞提供重要的见解。

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"我觉得第一次发现'新'黑洞是非常令人兴奋的,并为理解原始宇宙、我们从哪里来,以及最终理解我们自己提供多一块基石。"马祖切利说。

P172+18是巴纳多斯和马祖切利在智利拉斯坎帕纳斯天文台的麦哲伦望远镜上首次被确认为一颗遥远的类星体,此前曾被确认为射电源。"一拿到数据,我们就用眼睛检查了一下,我们马上就知道,我们发现了迄今为止已知的最遥远的射电大类星体。"巴纳多斯说。然而,由于观测时间较短,团队没有足够的数据对该天体进行详细研究。随后用其他望远镜进行了一连串的观测,包括用欧洲南方天文台VLT上的X-shooter仪器进行观测,这使他们能够更深入地挖掘这个类星体的特征,包括确定黑洞的质量和它从周围环境中吞噬物质的速度等关键属性。为这项研究做出贡献的其他望远镜包括美国国家射电天文台的甚大阵列和凯克望远镜。

虽然该团队对他们的发现感到兴奋,将出现在《天体物理学杂志》上,但他们相信这个射电大类星体可能是许多发现中的第一个,也许是在更大的宇宙学距离上。"这个发现让我很乐观,我相信--也希望--这个距离记录很快就会被打破,"巴纳多斯说。

利用欧洲南方天文台作为合作伙伴的ALMA等设施以及欧洲南方天文台即将推出的超大型望远镜(ELT)进行观测,将有助于发现和研究更多的早期宇宙天体的细节。

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