钱德拉发现最遥远的黑洞


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钱德拉发现最遥远的黑洞

NASA钱德拉X射线天文台的数据揭示最遥远的黑洞。
Credits: X-ray: NASA/CXO/Pontificia Universidad Catolica de Chile/F. Vito; Radio: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); optical: Pan-STARRS

天文学家利用钱德拉X射线天文台发现了一个早期宇宙的黑洞,它被大量气体掩盖,是迄今为止发现的最远的黑洞。这个黑洞存在于大爆炸后8亿年(当今宇宙年龄为138亿年),这是人们发现的第一个迹象,证明宇宙历史早期存在这样的黑洞。

超大质量黑洞的质量是太阳的数百万到数十亿倍,通常通过从周围物质盘中吸取物质来增长。快速的增长会导致黑洞周围一小片区域内产生大量辐射。科学家将这种非常明亮、紧凑的光源称为“类星体(quasar)”。

根据目前的理论,在黑洞的早期成长阶段,一团密集的气体将物质输送到黑洞周围的圆盘中,将类星体大部分的明亮光线从我们的视野中隐藏起来。随着黑洞快速消耗物质并变得更加庞大,气体云被逐渐耗尽,我们就能观测到黑洞周围明亮吸积盘了。

“在这种‘隐形阶段’找到类星体是极具挑战性的,因为它们的大部分辐射都被吸收,目前的仪器无法检测到,”来自智利天主教大学(位于智利圣地亚哥)的研究员Fabio Vito说道,“多亏了钱德拉和X射线穿透气体云的能力,我们终于做到了。”

这一新发现来自对类星体PSO167-13的观测,最初由夏威夷的光学望远镜Pan-STARRS发现。光学望远镜的观测发现,当宇宙年龄不到10亿年时,大约有200个类星体已经很明亮了。这些望远镜只能有效地发现无遮掩的黑洞,因为薄薄的气体和尘埃云就可以削弱仪器检测到的辐射。由于PSO167-13是这些观测之一,天文学家预计它未被遮挡。

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