發現迄今最遙遠的蠍虎 BL 型類星體

天文學家發現迄今距離我們最遙遠的「蠍虎 BL 型類星體」（blazar），位於紅移約 7.0 宇宙時期，相當於宇宙年齡不到 8 億年。

「蠍虎BL型類星體」是活躍星系核，特徵是中心的超大質量黑洞驅動高速相對論性噴流，且噴流方向幾乎直接對準地球。此次發現的天體 VLASS J041009.05-013919.88（J0410-0139）是目前已知最遠的蠍虎BL型類星體，為觀測宇宙年齡不到 8 億年時的再游離（reionization，註）時期提供難得窗口。這發現也對現有宇宙早期黑洞與星系形成模型構成了挑戰。

▲ 藝術家描繪的蠍虎BL型類星體。（Source：U.S. National Science Foundation / NSF National Radio Astronomy Observatory, B. Saxton）

J0410-0139 核心含一顆質量約太陽七億倍的超大質量黑洞，電波輻射變化、緻密結構與 X 射線特徵證實，是一顆噴流幾乎直接對準地球的蠍虎BL型類星體。這類天體在類星體也屬稀有類型，僅占所有類星體小部分。J0410-0139 發現暗示，早期宇宙可能有更多類似噴流源，可能促進黑洞快速增長，並顯著影響宿主星系演化。

天文學家觀測 J0410-0139 光譜，顯示中心黑洞穩定吸積與輻射，引發超大質量黑洞如何宇宙早期迅速增長的疑問。現有模型顯示，宇宙早期黑洞如此迅速增長過程，可能會超過愛丁頓極限。愛丁頓極限描述黑洞最大亮度與吸積物質的最高速率，當引力與輻射壓力達平衡，輻射壓會阻止物質落入黑洞。現有模型可能需要納入噴流增強的吸積過程或超越愛丁頓極限的機制，以解釋如此高紅移下的黑洞族群。

總之，這顆蠍虎BL型類星體提供獨特實驗室，且噴流與我們視線方向對齊，使天文學家能直接窺探核心黑洞，並研究噴流、黑洞與環境的相互作用。J0410-0139 在如此早期宇宙存在表明，未來電波巡天可能還會發現更多同時期噴流類星體。這些黑洞在宇宙再游離時期扮演的角色，將是未來天文學研究的重點。

此研究由美國國家天文台的特大天線陣（VLA）、特長基線陣列（VLBA）、錢卓拉 X 射線天文臺（Chandra），以及阿塔卡馬大型毫米波／次毫米波陣列（ALMA）等觀測，論文發表於《Nature Astronomy》。