人们在早期宇宙中发现的首个被气体隐藏的黑洞。

文章作者:管理一号 | 2019-08-23
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据美国国家航空航天局(NASA)官网近来报道,一个国际天文学家团队通过钱德拉X射线天文台(CXO)在前期国际中发现了一个黑洞,它被气体所覆盖,是迄今发现的间隔最远的黑洞,诞生于大爆炸后8亿年,距今约130亿年。

这是人们在前期国际中发现的首个被气体隐藏的黑洞。研讨人员认为,诞生于国际前期的黑洞或许许多都很隐蔽,未被发现,对其进行深入研讨有助于提醒黑洞的生长进程。

迷雾隐瞒的类星体

超大质量黑洞的质量是太阳的数百万到数十亿倍,一般通过吞噬周围物质而不断长大。快速生长的黑洞会在周围一小片区域发生很多辐射。科学家认为这个极端明亮、紧凑的光源是类星体(quasar)。

现在的理论认为,在一个超大质量黑洞生长的前期阶段,稠密的气体云会将物质输送到其周围的圆盘内,而这个盘状区域会隐瞒或隐藏类星体的大部分强光。跟着黑洞吞噬物质并变得愈加巨大,气体云被逐步耗尽,黑洞及其明亮的圆盘才开端“现形”。

研讨团队负责人、智利天主教大学的法比奥·维托说:“发现尚在隐蔽阶段的类星体非常难得,由于其大部分辐射都被吸收了,现在的仪器无法探测到。多亏了CXO以及X射线穿透云层的能力,我们总算将其‘活捉’。”

此次最新发现来自于科学家们对一颗名为PSO167-13的类星体的调查。这颗类星体最初由位于夏威夷的“泛星计划”(Pan-STARRS)发现。“泛星计划”和其他光学观测现已发现了约200颗类星体,它们在国际还不到10亿岁时就已宣布明亮的光芒。

光学观测方法只能有用探测到未被隐瞒的黑洞。由于乃至由气体和尘土所构成的薄薄的云层都会限制仪器检测到的辐射规模。所以科学家一开端确定PSO167-13也来自一个未被隐瞒的黑洞。

为了验证这一主意,维托的团队通过使用钱德拉X射线天文台观测了PSO167-13和其他9个类星体。通过16个小时的观测,仅从PSO167-13中检测到3个X射线光子,它们均具有较高能量。由于低能X射线比高能X射线更简单被吸收,因而或许的解说是,此次观测的类星体被气体高度隐瞒,科学家们只能探测到高能X射线。

研讨报告撰写者之一、宾夕法尼亚州立大学帕克分校的尼尔·勃兰特说:“正如我们所预期的那样,其他9个所观测到的类星体都未被遮挡。但PSO167-13彻底出乎了我们的预料。这就像你想调查一只飞蛾,却直接发现了它的茧。”

伴星星系又添猜测

此外,科学家们还发现,PSO167-13所在的星系具有一个紧密的伴星星系。该星系是由位于智利的阿塔卡玛大毫米阵列(ALMA)和哈勃太空望远镜(HST)发现。由于这两个星系过于“亲近”,且X射线源又很弱小,研讨小组无法承认新发现的X射线辐射与类星体PSO167-13有关,仍是与其伴星星系有关。

假如X射线来自类星体自身,那么天文学家需求解说,为什么类星体在X射线波段高度含糊,而在可见光波段却并非如此。一种或许性是,在进行光学观测和X射线观测之间的三年间,类星体的隐蔽性急剧增加。

另一方面,假如X射线来自伴星星系,那么它代表着科学家们在PSO167-13邻近发现了一个新的类星体。这将是科学家们迄今探测到的最悠远的一对类星体。

不管哪种情况,钱德拉X射线天文台探测到的类星体将是迄今被观测到的最悠远的类星体,诞生于国际大爆炸后8.5亿年的PSO167-13打破了此前坚持的13亿年的纪录。研讨人员计划进行后续调查来分辩X射线来历,一起寻觅更多高度隐蔽的黑洞样本。

意大利博洛尼亚国际国际研讨中心的罗伯特·吉祥说:“我们怀疑,前期国际中的大多数超大质量黑洞都是隐蔽的。因而,对它们进行探测和研讨至关重要,有助于了解它们是怎么快速生长到10亿个太阳质量。”

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