天文|130亿年后的不期而遇，直面超大质量黑洞，我们能从中发现什么
简介：最新发现的超重宇宙黑洞粒子—— PSO J030947.49+271757.31 –是迄今最远的耀变星 ， 且其粒子束恰巧直指地球 ， 利于分析其光束 。 耀变星是位于活跃星系核心的超大质量黑洞 。 对它们的观测对于研究黑洞种群规模有很大意义 。
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天文学家发现了一个超大质量黑洞 ， 它是我们目前所观测到的最古老、也是最遥远的黑洞 ， 距离地球大约有130亿光年 ， 更为重要的是 ， 该黑洞发出的明亮粒子束方向恰好指向地球 。
研究人员介绍 ， 新发现的超大质量黑洞被命名为PSO J030947.49+271757.31 ， 是迄今为止所观测到的距离最远的耀变体 。 科学家可以通过物体特征波长的红移来测量空间中发光光源的距离 。
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耀变体是活跃星系核中心的超大质量黑洞 。 星系的中心区域亮度较高 ， 而且会爆发出较强的电磁辐射 ， 一般认为这是在超大质量黑洞的吸积盘中旋转的气体和尘埃粒子产生了高能热量所造成的 。 在宇宙中 ， 耀变体是最明亮的一类 ， 不过也取决观察的视角 。 一般将超大质量黑洞中粒子束喷射方向指向地球的一类称为“blazar” ， 天文学家通过对耀变体的研究可以更方便地对这些遥远的黑洞进行更详细的分析 。
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意大利英苏布里亚大学的天体物理学家Silvia Belladitta说 ， “PSO J0309 + 27的光谱证明了它的确是一个活跃星系核 ， 或者具体来说 ， 这是一个中心极其明亮的星系 ， 它中心存在的超大质量黑洞在吞噬周围的气体和恒星以提供能量 。 此外 ， 通过大型双筒望远镜(LBT)获得的数据计算得到它特征光谱的红移值为6.1 ， 这也证实了PSO J0309+27确实离我们很远 ， 以前从未有过类似的物体 。 ”
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根据这些数据 ， 天文学家估算从PSO J0309+27探测到的光线实际上大约是130亿年前发出的 ， 这意味着耀变体存在于宇宙的极早期阶段 ， 约为宇宙大爆炸后不到10亿年内 。 虽然迄今为止已经发现了数千个耀变体 ， 但PSO J0309+27的距离和年龄使它变得极为独特 ， 或许在未来可能会发现更有价值的耀变体 。
耀变体发出的粒子束方向恰好指向地球 ， 我们才有机会更好地了解它们 。 另一类被称作类星体的活跃星系核的粒子束发射方向没有指向地球 ， 因此我们对其粒子束及天体的了解就会相对较少 。 Belladitta 说到 ， “观察耀变体是非常重要的 ， 每发现一种天体类型 ， 都会有100个相似的天体 ， 但由于方向不同 ， 因此大多数天体难以被直接观察到 。 ”
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研究团队估计PSO J0309+27的质量大约是太阳质量的10亿倍 ， 不过目前为止这还是一个较为合理的推测 。 在发现了PSO J0309+27之后 ， 研究者意识到这些巨大的天体很可能大量存在于宇宙的早期阶段 。 该团队表示还需要进一步的观察来缩小黑洞质量的范围 。
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无论如何 ， PSO J0309+27都是一个非常重要的耀变体；在超大质量黑洞研究领域 ， 任何发现都应该得到重视 。 Belladitta最后说 ， “由于这个耀变体的发现 ， 我们可以说 ， 在宇宙最初的十亿年里 ， 存在着大量非常巨大的黑洞 ， 它们能够发出强大的相对论性喷流 ， 这将成为判断超大质量黑洞形成模型是否合理的严格约束之一 。
作者: physics-astronomy
FY: 机制的咩咩
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