专栏名称: 牧夫天文
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有光自百亿年前来

牧夫天文  · 公众号  · 科学  · 2021-03-12 06:56

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翻译:葛文迪

校对:金振坤 苗阳

编排:陶邦惠

后台:库特莉亚芙卡  李子琦  徐⑨坤  胡永葳

原文链接:

https://scitechdaily.com/astronomers-have-discovered-the-most-distant-source-of-radio-emission-ever-known-13-billion-light-years-away/


这张概念图显示了遥远类星体P172+18及其射电喷流可能的样子 。

图片来源:ESO/ M. Kornmesser


天文学家们利用欧洲南方天文台(ESO)的甚大望远镜,发现了迄今为止距离最远的射电辐射源,并对其进行了细致研究。这个辐射源是一个射电噪类星体,这是在射电波段可以观测到剧烈喷流的明亮天体,它距离我们很远,以致于它发出的光要用130亿年才能到达地球。这项发现为天文学家们研究早期宇宙提供了重要线索。


类星体是位于某些星系中央的极明亮天体,受超大质量黑洞驱动。当黑洞吞噬周围气体时会释放能量,因此天文学家们即使在很远的距离也能发现它们。


这个最近发现的类星体被命名为P172+18。尽管已经发现了很多远距离类星体,但这还是天文学家们首次得以确认宇宙早期的类星体射电喷流现象。只有大约10%的类星体有喷流,而在射电波段观测时,这些喷流则非常的明亮,天文学家们将其归为“射电噪”。


天文学家们发现迄今为止最远的射电发射源

视频来源:ESO


P172+18受一个质量是太阳3亿多倍并以惊人速度吞噬气体的黑洞驱动。天文学家Chiara Mazzucchelli 解释道:“这个黑洞吞噬速度极快,质量增长的速度前所未见。” Chiara Mazzucchelli是欧洲南方天文台在智利的研究员,他与德国马克思普朗克天文研究所(马普所)的Eduardo Bañados一同领导这次探索任务。


遥远类星体P172+18附近区域的可见光大视场图像。这个天体非常靠近中央,但是在图片中,我们看不到天体,却可以看到许多更靠近中央的星系。

图片来源:数字化巡天2/ESO

致谢:Davide De Martin


天文学家们认为,超大质量黑洞的快速增长与P172+18等类星体的剧烈喷流之间存在某种联系。他们认为这些喷流可以扰动黑洞周围气体,加快其被黑洞吞噬的速度。因此,射电噪类星体对于研究大爆炸后超大质量黑洞的迅速形成至关重要。


Mazzucchelli说:“我觉得首次发现‘新’黑洞十分让人激动,这为了解原始宇宙、了解我们从何而来,最终了解我们自身,打下了又一块基石。”


从P172+18附近区域的天空逐渐拉近这个非常遥远的类星体。这是一个位于遥远星系中央的明亮天体,它受一个超大质量黑洞驱动。这个星系周围围绕着大量电离气体组成的气泡,在视频中可以看到气泡和星系的艺术概念图。最后是类星体及其喷流的艺术概念图。

视频来源:ESO/ M. Kornmesser/L. Calçada//N. Risinger (skysurvey.org)


Bañados和Mazzucchelli利用智利拉斯坎帕纳斯天文台的麦哲伦望远镜将P172+18确认为射电源后,P172+18只被当做是一个遥远的类星体。Bañados说道:“我们一拿到数据就经过检查,然后我们就意识到,我们发现了迄今为止最远的射电噪类星体。”


但是,由于观测时间较短,团队没有足够数据来详细研究这个天体。紧接着,其它天文望远镜开展了大量的观测,其中欧洲南方天文台的甚大望远镜搭载的X-shooter,使得他们得以进一步深挖这个类星体的性质,包括决定性的关键性质,比如黑洞的质量和吸积速度。美国国家射电天文台的甚大天线阵和美国的凯克望远镜都对该研究做出了贡献。


尽管团队对于他们的发现感到兴奋,但是他们在《天体物理学杂志》上表示,他们相信在更大的宇宙学尺度上,这个射电噪类星体或许只是诸多有待发现类星体中的第一个。Bañados说:“这项发现使我感到乐观,我相信并且也希望这个距离记录很快就会被打破。”


有亚毫米波阵列望远镜等设施和欧洲南方天文台(ESO)即将完成的极大望远镜(ELT)的参与,我们将会发现并细致研究更多的早期宇宙天体。



责任编辑:郭皓存

牧夫新媒体编辑部


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NGC 1499:加利福尼亚星云
credit:Yannick Akar


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