天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)迄今已知最古老類星體J0313-1806 距地球130億光年

據(jù)美國《科學(xué)新聞》網(wǎng)站1月18日報(bào)道，由美國亞利桑那大學(xué)的科學(xué)家主導(dǎo)的一個(gè)國際天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了迄今已知最古老的類星體J0313-1806，其距地球130.3億光年，是迄今發(fā)現(xiàn)距離地球最遙遠(yuǎn)的類星體，可以追溯到宇宙大爆炸后6.7億年，質(zhì)量約為16億倍太陽質(zhì)量。

類星體也是一種超大質(zhì)量黑洞，這種黑洞會(huì)吞噬周圍物質(zhì)(如氣體、甚至整個(gè)恒星)，在周圍形成一個(gè)炙熱物質(zhì)組成的漩渦吸積盤。研究人員指出，J0313-1806比此前已知最古老的黑洞重兩倍，“年齡”大2000萬歲。

對黑洞形成的一種普遍接受的解釋是，恒星在其壽命結(jié)束時(shí)爆炸成超新星，然后坍縮成黑洞。這些黑洞會(huì)隨著時(shí)間的推移合并，成長為超大質(zhì)量黑洞。但在宇宙還很年輕時(shí)，這類類星體(黑洞)就已經(jīng)積聚了數(shù)百萬甚至數(shù)十億個(gè)太陽質(zhì)量，這讓科學(xué)家們百思不得其解，他們一直試圖解釋它們是如何在這么短時(shí)間做到這一點(diǎn)的。

此項(xiàng)研究主要負(fù)責(zé)人王菲格表示，現(xiàn)有理論認(rèn)為，超大質(zhì)量黑洞由吞噬物質(zhì)較小的種子黑洞生長而成，但他們的計(jì)算表明，即使J0313-1806的種子黑洞在宇宙中第一顆恒星形成之后形成，并以盡可能快的速度生長，它的初始質(zhì)量也至少需要達(dá)到太陽質(zhì)量的1萬倍，但通過大質(zhì)量恒星坍縮形成種子黑洞的方式，只能使黑洞的質(zhì)量達(dá)到太陽的幾千倍。

研究合著者范曉輝(音譯)稱：“早期宇宙中的這類超大質(zhì)量黑洞一定是通過其他方式獲得質(zhì)量的，可能是大量原始冷氫氣直接坍縮成一個(gè)種子黑洞;也可能是其種子黑洞最初很小，通過恒星坍縮形成，但黑洞的生長速度比科學(xué)家想象的要快得多。這兩種可能性都存在，但都沒有得到證實(shí)，這正是新類星體如此有價(jià)值的原因。”

研究人員希望通過進(jìn)一步觀測，特別是借助美國國家航空航天局即將于2021年升空的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡，來揭開更多類星體的秘密。

總編輯圈點(diǎn)

類星體被稱作上世紀(jì)60年代的四大天文發(fā)現(xiàn)之一。人們很難準(zhǔn)確描述這種天體的性質(zhì)，于是籠統(tǒng)地稱呼它們?yōu)轭愋求w。主流解釋是，類星體的核心是一個(gè)超大質(zhì)量黑洞，黑洞正在進(jìn)食，吸積過程中形成高能粒子噴流成了類星體發(fā)出的“光”。這次科研人員發(fā)現(xiàn)的類星體非常古老，古老到按常理說，其中心的黑洞根本無法在宇宙誕生后這么短的時(shí)間內(nèi)形成。不過，宇宙浩大，時(shí)間漫長，又哪有這么多“常理”可講?對人類來說，沒有捷徑可走，只能盡力解開這一道道謎題。