發現史上最明亮類星體,亮度達太陽 600 兆倍

作者 | 發布日期 2019 年 01 月 17 日 18:20 | 分類 天文 , 尖端科技 , 自然科學 follow us in feedly

在我們眼裡,天空最亮的物體非太陽莫屬,但若與宇宙的類星體相比,太陽就像一顆 10W 燈泡。現在,天文學家已發現迄今最明亮、最刺眼的類星體 J043947.08+163415.7,光度達太陽 600 兆倍,它的存在劃亮了早期宇宙的黑暗時期。



大多數星系核心都有一個超大質量黑洞,質量從百萬至數十億倍太陽質量不等,但有少數星系的核心光度異常高,在無線電、微波、紅外線、可見光、紫外、X 光、γ 射線等波段都能觀測到,稱為活躍星系核(active galactic nucleus,AGN),而類星體就是能量最強大的活躍星系核。

發現類星體 J043947.08+163415.7 之前,全宇宙最亮物體的紀錄保持者是另一個類星體 SDSS J0100 + 2802,距離我們 128 億光年,光度為太陽 420 兆倍;而迄今發現最明亮的星系則是 W2246-0526,距離地球 124 億光年,亮度達太陽 350 兆倍。

新研究主要作者、亞利桑那大學美籍華裔天文學家樊曉暉(Xiaohui Fan)團隊,利用哈伯太空望遠鏡與重力透鏡效應發現了類星體 J043947.08+163415.7,且其中心黑洞質量達太陽數億倍。

當某個星系(或星系團、黑洞)的位置恰好卡在地球與遙遠物體中間時,這個星系的重力會導致遙遠物體發出的光線沿著重力場「彎曲」,中間星系猶如一個透鏡,可以「放大」遠處天體達 3 倍、亮度則放大 50 倍,致使望遠鏡能看見百億光年外的宇宙元老。

如果不太懂,你可以看下方影片的模擬情境圖。

發現這些處於早期宇宙的類星體對天文學家而言非常重要,因為這意味著類星體形成恆星的速度比以前想像快,根據位於夏威夷的詹姆斯·克拉克·馬克士威(James Clerk Maxwell)望遠鏡觀測,類星體的宿主星系遍布熱塵,表明在類星體攪動下,可能促使星系每年生成逾 10,000 顆恆星;做個比較,銀河系一年只能生出一個。

雖然受到重力透鏡影響,我們難以精確測量遠方星系的恆星數量,但至少超遙遠類星體可以讓天文學家深入了解,超大質量黑洞如何影響早期恆星形成,為宇宙進化提供線索。

目前,樊曉暉團隊正在分析歐洲南方天文台(ESO)甚大望遠鏡針對該類星體拍攝 20 小時的光譜,可以辨別出早期宇宙星系際空間(intergalactic)的氣體化學成分與溫度。新論文發表在《天體物理學》期刊。

(首圖來源:ESA

延伸閱讀: