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NASA發現“隱形黑洞”:距離最遠、誕生時間最早

  台灣時間8月13日消息,據美國宇航局網站報導,天文學家使用美國宇航局錢德拉X射線天文台觀測到迄今最遙遠的“隱形黑洞”,它屬於宇宙最早期被氣體隱藏的黑洞。

  超大質量黑洞的質量通常是太陽的數百萬至數十億倍,通過吸入周圍物質成長,快速增長在黑洞周圍的一個較小區域並會產生大量異塵餘生,科學家稱這個極其明亮、緊湊的來源為“類星體”。

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  依據當前的理論,在一個超大質量黑洞的早期成長階段,稠密的氣體雲將物質送入周圍的盤狀區域,盤狀區域“遮掩”或者隱藏了類星體的大部分強光,當黑洞消耗物質變得更大的時候,氣體雲中的氣體就會耗盡,直到黑洞及其明亮的圓盤被探測到。

  在這個隱蔽的階段發現類星體是非常具有挑戰性的,因為它們的大部分異塵餘生都被吸引了,目前的儀器無法探測,基於錢德拉X射線穿透雲層的觀測能力,天文學家才成功找到了這個被“隱藏”的黑洞。

  這一最新發現來自於對類星體PSO167-13的觀測,這顆類星體是由“泛星計劃(Pan-STARRS)”首次發現的,泛星計劃共發現大約200顆閃爍發光的類星體,但泛星計劃僅在探測“無遮掩黑洞”時有效,因為探測到的異塵餘生可能被稀薄氣體雲和塵埃所抑製,類星體PSO167-13是此次觀測的一部分。

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  研究團隊通過錢德拉光學勘測PSO167-13以及其他9個類星體,經過16個小時的觀測分析,僅從類星體PSO167-13探測到3個X射線光子,它們都具有較高的能量等級,由於低能量X射線比高能量X射線更容易被吸收,因此可能的解釋是此顆類星體被氣體雲高度遮蔽。

  對於類星體PSO167-13,一個有趣的轉變是,存在類星體的星系會有一個親密的伴星星系,之前阿塔卡馬大型毫米波陣望遠鏡(ALMA)和哈勃太空望遠鏡探測到過該現象,由於它們距離很近,並且X射線源較微弱,研究小組無法確定新發現的X射線釋放與類星體PSO167-13有關,還是與伴星星系有關。

  如果X射線來自於已知類星體,天文學家需要解釋為什麽類星體在X射線中高度隱藏,而在可見光範圍內卻並非如此。另一方面,如果X射線來自伴星星系,那麽它代表著類星體PSO167-13附近發現一個新的類星體,這一對類星體將是迄今為止探測最遠的類星體。

  在這兩種情況下,錢德拉X射線天文台探測到的類星體可能是迄今最遙遠的“隱形類星體”,誕生於大爆炸之後8.5億年,目前研究人員計劃展開更多的觀察,從而揭曉更多的宇宙謎團。

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  天文學家猜測早期宇宙中大多數超大質量黑洞都是隱蔽的,因此對它們進行探測研究是至關重要的,便於更好地理解它們是如何迅速地成長為10億倍太陽的質量。

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