
科学家发现了迄今为止观测到的最古老类星体,它的光芒相当于一万亿颗太阳
一幅古老类星体的插图。(图片来源:欧洲航天局)使用欧洲航天局的欧几里得太空望远镜,天文学家在早期宇宙中发现了31个黑洞驱动的类星体,这些新的发现中最令人印象深刻的是迄今为止观测到的最古老和最遥远的类星体,它的光芒相当于一万亿颗太阳,形成于大爆炸后仅670百万年。类星体发生在超大质量黑洞的周围,这些黑洞的质量是太阳的数百万倍甚至数十亿倍,它们被称为吸积盘的物质旋涡所包围。当吸积盘逐渐向这些中央宇宙巨头供给物质时,黑洞的巨大引力产生了强烈的摩擦,使这些物质发光,其光辉可以超过其宿主星系中所有恒星的光线总和。尽管如此,类星体在浩瀚的宇宙距离中依然可能难以被发现,其光芒难以与更近恒星的光线区分开。因此,寻找最早的类星体的工作已经进行了数十年,科学家们希望发现这些天体能帮助解释超大质量黑洞在大爆炸后如此快速增长的原因。欧几里得望远镜于2023年发射,在它发现早期类星体的使命中,实现了其承诺,取得了前所未有的31个这些黑洞引擎的发现。“这些早期的类星体可以追溯到宇宙的幼年期,”荷兰莱顿大学的团队领导者大明杨在声明中表示。“通过找到和研究它们,我们能够更好地理解这些庞大系统是如何迅速形成和增长的——这是天体物理学中最大的谜团之一。”此前,天文学家需要大约十年的时间来发现大约十个这样的类星体,这使得欧几里得在仅一年观测内检测到超过三倍数量的古老黑洞引擎变得令人惊叹。冰山一角得益于这项新的类星体发现,这些类星体在138亿年历史的宇宙中,仅占其当前年龄的5%,其中不仅包括这些物体中最亮的实例,还有一些较暗的类星体。这现在意味着科学家们终于可以将这些天体作为一个群体进行研究。“欧几里得是一个真正的游戏规则改变者,”杨继续说道。“在此之前,我们只能找到少数非常明亮的古老类星体,但欧几里得让我们能够更有效地在广阔的天空区域中搜索,以捕捉到更微弱的光芒。这是寻找类星体的独特工具。”在31个新发现的类星体中,有12个在宇宙大约770百万年时存在,但真正突出的两个是标记为EUCL J172902.75+641018.1和EUCL J125308.55+705432.3的类星体,距离地球约130亿光年,仅在大爆炸后670百万年时存在。这使它们成为迄今为止记录的最古老类星体。由欧洲航天局欧几里得任务发现的18个类星体。(图片来源:欧洲航天局)“这一发现使我们所知的如此古老的类星体数量增加了一倍多,”欧洲航天局(ESA)的欧几里得团队研究员安东尼奥·拉·马尔卡在声明中表示。“欧几里得团队首次对宇宙黎明时期的类星体进行了真正的‘普查’。这是理解这些迷人天体更基础层面的一个重要一步。”这些类星体可以追溯到一个被称为再电离时代的宇宙时期,该时期从大爆炸后约680百万年持续到大爆炸后11亿年。在这一时期,宇宙的“黑暗时代”结束,光子,光的粒子,突然可以自由穿越宇宙。因此,这31个类星体提供了一个独特的机会来研究这一宇宙历史中的重要时期。“古老的类星体是罕见的发现,”ESA欧几里得项目科学家瓦莱里亚·佩托里诺在声明中表示。“它们本身就很有趣,但也是时间机器,使我们能够探索早期宇宙,并理解第一代星系是如何形成的。”31个新发现类星体在天空中的位置(图片来源:欧洲航天局)这31个类星体是作为欧几里得宽幅调查的一部分被发现的,最终将覆盖地球总天区的约三分之一。科学家们希望这项调查能揭示被称为“暗宇宙”的两大紧迫宇宙之谜:暗能量,这一费解的力量推动宇宙膨胀加速,和暗物质,宇宙中最丰富的“物质”,但有效地仍然不可见。“欧几里得的能力无与伦比,”佩托里诺总结道。“这台望远镜结合了较大的面积、深度、清晰成像和独特的基于空间的红外视野,以一种让我们可以比以往更有效地选择稀有、极其遥远的天体。”该团队的研究于周一(7月6日)发表在《天文学与天体物理学》期刊上。
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