在一项划时代的新研究中,亚利桑那大学天文学家领导的研究小组发现了已知的最远类星体。
在近期举办的美国天文学会第237次会议上,研究人员介绍了相关发现。类星体是宇宙中最明亮的一种天体,本质上是遥远的活跃星系核,因栖居其中的超大质量黑洞疯狂吞噬周围物质,进而爆发出惊人闪光。
这个新发现的类星体名为J0313-1806,存在于宇宙大爆炸后6.7亿年,它发出的光线在宇宙中穿行了超过130亿年才传播到地球,是已知最古老、最遥远的类星体。
据研究人员估算,类星体J0313-1806内部潜伏着一个质量相当于太阳16亿倍的超大质量黑洞。这个黑洞正在狂吞噬物质,每年消耗的物质相当于太阳质量25倍。嗯,一年吃掉25个太阳,宇宙大吃货实锤了!
在疯狂吞噬物质的过程中,该黑洞周围形成了一个巨大的吸积盘。受强大潮汐力作用,吸积盘中的物质发生剧烈摩擦,被加热到超高温度,爆发出匪夷所思的闪光,使J0313-1806成为宇宙最亮的仔——比太阳还明亮10万亿倍。正因如此,即便J0313-1806距离地球异常遥远,也能够被我们探测到。
除此之外,观测数据表明,有一股炽热气体正以五分之一光速从黑洞周围席卷而出。更有趣的是,研究人员还发现,这个类星体所在的星系存在极端活跃的恒星形成活动。这里平均每年新形成的恒星总质量相当于太阳200倍。相比之下,银河系平均每年新形成的恒星仅为一个太阳质量。
这项新发现再次引出一个困扰天文学家多年的问题——宇宙极早期是如何演化出质量如此巨大的黑洞的?
研究人员认为,这些黑洞必须赢在起跑线上。以J0313-1806中心黑洞为例,它的初始质量至少高达太阳10000倍。因此,这些超级黑洞最初可能并非源自我们熟知的大质量恒星超新星爆发,而是由巨大气体云直接坍缩形成。
当然,想要真正弄明白背后机制,还需对宇宙早期类星体展开更多且更深入的探测。计划今年10月底升空的詹姆斯·韦伯太空望远镜,有望进一步推动这方面的研究。