天文学家发现了早期宇宙中迄今为止发现的最明亮的物体,距离我们 130 亿光年,这是一颗类星体,当时我们的宇宙年龄仅为当前年龄的 7%。
A类星体是一个绕超大质量轨道运行的星系积极地取食物质。 我们看到的光和无线电发射是由黑洞周围的物质(称为吸积盘)引起的。
该磁盘含有灰尘和气体以惊人的速度旋转就像水流进排水沟一样,在中心黑洞的巨大引力的牵引下产生巨大的摩擦力。
当他们消耗物质时,这些类星体以接近光速的速度从日冕(吸积盘上方和下方的热旋转气体区域)喷出强大的等离子体射流。
这些喷流在无线电频谱中极其明亮。 正是这个新发现的类星体发出的信号,名为PSO J352.4034-15.3373(简称P352-15),被超长基线阵列射电望远镜。
“宇宙年轻时期缺乏已知的强射电发射体,而这是那个时期最亮的射电类星体,亮度是其十倍,”天体物理学家爱德华多·巴纳多斯说位于加利福尼亚州帕萨迪纳的卡内基科学研究所。
(Momjian 等人;B. Saxton (NRAO/AUI/NSF))
VLBA 的观测结果显示类星体分裂成三个不同的部分,对此有两种可能的解释。
第一个是黑洞位于一端,其他两个组成部分是单个喷流的一部分。 第二个是黑洞在中间,两边都有喷流。
根据在可见光下显示类星体的光学望远镜,黑洞的位置与其中一个末端部件对齐——这使得第一种解释最有可能。
这意味着,通过研究和分析喷流的两个部分,天体物理学家也许能够测量它的膨胀速度。
“这个类星体可能是我们可以测量这种喷射速度的最遥远的物体,”NRAO 天文学家 Emmanuel Momjian 说道。
另一方面,如果黑洞位于中心,则意味着喷流要小得多,这意味着物体要年轻得多,或者嵌入在致密材料中,从而减慢喷流速度。
需要进行进一步的研究来确定这两种情况中哪一种是真实的。 同时,P352-15仍然是一个非常有价值的研究对象。
它不像类星体 J1342+0928 那么古老巴尼亚多斯领导的团队也发现了,从那时宇宙的年龄仅为当前年龄的百分之五开始。
但类星体的光可以用来研究星系际介质。 这是因为它在到达地球的漫长旅程中穿过的氢改变了光谱——最近,类星体就以这种方式被用来在星系之间的空间中找到宇宙中缺失的重子物质。
P352-15 作为这种性质的工具具有巨大的潜力。
“我们看到的 P352-15 是宇宙诞生不到 10 亿年时的样子,”NRAO 的天体物理学家 Chris Carilli 说道。
“这是第一批恒星和星系重新电离遍布星系际空间的中性氢原子的时期的尾声。进一步的观察可能使我们能够使用这个类星体作为背景‘灯’来测量中性氢的数量那时剩下的。
“这个类星体的亮度和遥远的距离使其成为研究宇宙第一批星系中普遍存在的条件和过程的独特工具。”