美國宇航局的費米望遠鏡發現破紀錄的耀變體

這些極端星系由超大質量黑洞驅動,其強烈的光芒在我們所處的宇宙年齡僅為現在的十分之一時便開始了向我們而來的旅程

這張全天圖由美國宇航局費米伽馬射線太空望遠鏡提供,精確地標出了有史以來發現的最遙遠的五個耀變體。

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噴射伽馬射線輻射直接朝向我們的巨型黑洞被發現比以往任何時候都更遙遠,其歷史可以追溯到宇宙年齡幾乎只有現在的十分之一時。

這五個遙遠的天體,被稱為伽馬射線耀變體,加深了關於如此巨大的黑洞如何在宇宙早期形成的謎團。

美國宇航局戈達德太空飛行中心位於馬里蘭州的天文學家魯佩什·奧哈(Roopesh Ojha)今天(1月30日)在華盛頓特區舉行的美國物理學會會議的新聞釋出會上介紹了這項新成果。這些結果也將在《天體物理學雜誌增刊》上發表。[發現:由“超大”黑洞驅動的伽馬射線耀變體(影片)]


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奧哈說:“我們從這五個天體觀測到的光是在宇宙年齡僅為19億到14億年之間時發出的。” 根據這些資料,“您可以得出結論,它們都位於非常非常巨大的黑洞的中心。其中兩個非常巨大,它們的黑洞質量可能遠遠超過10億個太陽質量。”

相比之下,我們星系中心的超大質量黑洞的質量是太陽的400萬到500萬倍。

耀變體是一類活動星系核——位於星系中心的超大質量黑洞,周圍環繞著一個巨大的物質盤(在黑洞的不可返回點之外),產生輻射並以超高速噴流的形式噴射出來。從地球的角度來看,耀變體是最活躍的,因為物質噴流正以接近光速的速度直接朝向我們。奧哈說,這項新研究著眼於一種比平常更活躍的特殊型別的耀變體——這些耀變體往往是由極其巨大的黑洞引發的,即使與其他星系核相比也是如此。

在探測到這五個耀變體之前,觀測到的最遙遠的耀變體是在宇宙接近21億年時發出的光。由南卡羅來納州克萊姆森大學的兩名研究人員領導的團隊能夠發現更遙遠的耀變體,這歸功於繞地飛行的費米伽馬射線太空望遠鏡的大面積望遠鏡的重大處理軟體更新,這使其靈敏度提高了約40%,尤其是在較低頻率下,奧哈說。 

新發現的這五個耀變體只是宇宙早期歷史中必定存在的許多類似強大天體中的一小部分——畢竟,我們只探測到了那些強烈的噴流直接指向我們的天體。

奧哈說:“對於這些天體的典型值,對於您看到的一個天體,大約有600個您看不到的天體。” 這進一步強調了關於早期宇宙的一個主要問題:如此巨大的黑洞是如何如此迅速形成的

奧哈說:“透過發現如此巨大的天體,我們可能只是讓這個問題變得更加困難。”

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莎拉·列文·弗雷澤大眾科學的高階新聞編輯。她策劃、分配和編輯月刊雜誌的“進展”部分,以及編輯線上新聞。在2019年加入大眾科學之前,她曾在Space.com擔任副編輯,記錄人類探索星空的旅程。(更早之前,她曾在大眾科學擔任印刷實習生。)弗雷澤擁有布朗大學的數學學士學位和紐約大學科學、健康與環境報道專業的碩士學位。她喜歡音樂劇和數學紙工藝。

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