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钱德拉天文台观测到迄今宇宙最早“隐形黑洞”

2019/8/13 9:14:19来源:作者:叶倾城责编:阿迷评论:

据美国宇航局网站报道,天文学家使用美国宇航局钱德拉X射线天文台观测到迄今最遥远的“隐形黑洞”,它属于宇宙最早期被气体隐藏的黑洞。

超大质量黑洞的质量通常是太阳的数百万至数十亿倍,通过吸入周围物质成长,快速增长在黑洞周围的一个较小区域并会产生大量辐射,科学家称这个极其明亮、紧凑的来源为“类星体”。

依据当前的理论,在一个超大质量黑洞的早期成长阶段,稠密的气体云将物质送入周围的盘状区域,盘状区域“遮掩”或者隐藏了类星体的大部分强光,当黑洞消耗物质变得更大的时候,气体云中的气体就会耗尽,直到黑洞及其明亮的圆盘被探测到。

在这个隐蔽的阶段发现类星体是非常具有挑战性的,因为它们的大部分辐射都被吸引了,目前的仪器无法探测,基于钱德拉X射线穿透云层的观测能力,天文学家才成功找到了这个被“隐藏”的黑洞。

这一最新发现来自于对类星体PSO167-13的观测,这颗类星体是由“泛星计划(Pan-STARRS)”首次发现的,泛星计划共发现大约200颗闪烁发光的类星体,但泛星计划仅在探测“无遮掩黑洞”时有效,因为探测到的辐射可能被稀薄气体云和尘埃所抑制,类星体PSO167-13是此次观测的一部分。

研究团队通过钱德拉光学勘测PSO167-13以及其他9个类星体,经过16个小时的观测分析,仅从类星体PSO167-13探测到3个X射线光子,它们都具有较高的能量等级,由于低能量X射线比高能量X射线更容易被吸收,因此可能的解释是此颗类星体被气体云高度遮蔽。

对于类星体PSO167-13,一个有趣的转变是,存在类星体的星系会有一个亲密的伴星星系,之前阿塔卡马大型毫米波阵望远镜(ALMA)和哈勃太空望远镜探测到过该现象,由于它们距离很近,并且X射线源较微弱,研究小组无法确定新发现的X射线释放与类星体PSO167-13有关,还是与伴星星系有关。

如果X射线来自于已知类星体,天文学家需要解释为什么类星体在X射线中高度隐藏,而在可见光范围内却并非如此。另一方面,如果X射线来自伴星星系,那么它代表着类星体PSO167-13附近发现一个新的类星体,这一对类星体将是迄今为止探测最远的类星体。

在这两种情况下,钱德拉X射线天文台探测到的类星体可能是迄今最遥远的“隐形类星体”,诞生于大爆炸之后8.5亿年,目前研究人员计划展开更多的观察,从而揭晓更多的宇宙谜团。

天文学家猜测早期宇宙中大多数超大质量黑洞都是隐蔽的,因此对它们进行探测研究是至关重要的,便于更好地理解它们是如何迅速地成长为10亿倍太阳的质量。

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