據美國國家航空航天局(NASA)官網近來報道,一個國際天文學家團隊通過錢德拉X射線天文台(CXO)在前期國際中發現了一個黑洞,它被氣體所覆蓋,是迄今發現的間隔最遠的黑洞,誕生于大爆炸後8億年,距今約130億年。
這是人們在前期國際中發現的首個被氣體隱藏的黑洞。研討人員認爲,誕生于國際前期的黑洞或許許多都很隱蔽,未被發現,對其進行深入研討有助于提醒黑洞的生長進程。
迷霧隱瞞的類星體
超大質量黑洞的質量是太陽的數百萬到數十億倍,一般通過吞噬周圍物質而不斷長大。快速生長的黑洞會在周圍一小片區域發生很多輻射。科學家認爲這個極端明亮、緊湊的光源是類星體(quasar)。
現在的理論認爲,在一個超大質量黑洞生長的前期階段,稠密的氣體雲會將物質輸送到其周圍的圓盤內,而這個盤狀區域會隱瞞或隱藏類星體的大部分強光。跟著黑洞吞噬物質並變得愈加巨大,氣體雲被逐步耗盡,黑洞及其明亮的圓盤才開端“現形”。
研討團隊負責人、智利天主教大學的法比奧·维托说:“发现尚在隐蔽阶段的类星体非常难得,由于其大部分辐射都被吸收了,现在的仪器无法探测到。多亏了CXO以及X射線穿透雲層的能力,我們總算將其‘活捉’。”
此次最新發現來自于科學家們對一顆名爲PSO167-13的類星體的調查。這顆類星體最初由位于夏威夷的“泛星計劃”(Pan-STARRS)發現。“泛星計劃”和其他光學觀測現已發現了約200顆類星體,它們在國際還不到10億歲時就已宣布明亮的光芒。
光學觀測方法只能有用探測到未被隱瞞的黑洞。由于乃至由氣體和塵土所構成的薄薄的雲層都會限制儀器檢測到的輻射規模。所以科學家一開端確定PSO167-13也來自一個未被隱瞞的黑洞。
爲了驗證這一主意,維托的團隊通過使用錢德拉X射線天文台觀測了PSO167-13和其他9個類星體。通過16個小時的觀測,僅從PSO167-13中檢測到3個X射線光子,它們均具有較高能量。由于低能X射線比高能X射線更簡單被吸收,因而或許的解說是,此次觀測的類星體被氣體高度隱瞞,科學家們只能探測到高能X射線。
研討報告撰寫者之一、賓夕法尼亞州立大學帕克分校的尼爾·勃兰特说:“正如我们所预期的那样,其他9個所觀測到的類星體都未被遮擋。但PSO167-13徹底出乎了我們的預料。這就像你想調查一只飛蛾,卻直接發現了它的繭。”
伴星星系又添猜測
此外,科學家們還發現,PSO167-13所在的星系具有一個緊密的伴星星系。該星系是由位于智利的阿塔卡瑪大毫米陣列(ALMA)和哈勃太空望遠鏡(HST)發現。由于這兩個星系過于“親近”,且X射線源又很弱小,研討小組無法承認新發現的X射線輻射與類星體PSO167-13有關,仍是與其伴星星系有關。
假如X射線來自類星體自身,那麽天文學家需求解說,爲什麽類星體在X射線波段高度含糊,而在可見光波段卻並非如此。一種或許性是,在進行光學觀測和X射線觀測之間的三年間,類星體的隱蔽性急劇增加。
另一方面,假如X射線來自伴星星系,那麽它代表著科學家們在PSO167-13鄰近發現了一個新的類星體。這將是科學家們迄今探測到的最悠遠的一對類星體。
不管哪種情況,錢德拉X射線天文台探測到的類星體將是迄今被觀測到的最悠遠的類星體,誕生于國際大爆炸後8.5億年的PSO167-13打破了此前堅持的13億年的紀錄。研討人員計劃進行後續調查來分辯X射線來曆,一起尋覓更多高度隱蔽的黑洞樣本。
意大利博洛尼亞國際國際研討中心的羅伯特·吉祥说:“我们怀疑,前期国际中的大多数超大质量黑洞都是隐蔽的。因而,对它们进行探测和研讨至关重要,有助于了解它们是怎么快速生长到10億個太陽質量。”