古老的超大質量黑洞擁有指向地球的粒子束

2020-12-06 天文在線

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簡介：最新發現的超重宇宙黑洞粒子—— PSO J030947.49+271757.31 –是迄今最遠的耀變星，且其粒子束恰巧直指地球，利於分析其光束。耀變星是位於活躍星系核心的超大質量黑洞。對它們的觀測對於研究黑洞種群規模有很大意義。

天文學家發現了一個超大質量黑洞，它是我們目前所觀測到的最古老、也是最遙遠的黑洞，距離地球大約有130億光年，更為重要的是，該黑洞發出的明亮粒子束方向恰好指向地球。

研究人員介紹，新發現的超大質量黑洞被命名為PSO J030947.49+271757.31，是迄今為止所觀測到的距離最遠的耀變體。科學家可以通過物體特徵波長的紅移來測量空間中發光光源的距離。

耀變體是活躍星系核中心的超大質量黑洞。星系的中心區域亮度較高，而且會爆發出較強的電磁輻射，一般認為這是在超大質量黑洞的吸積盤中旋轉的氣體和塵埃粒子產生了高能熱量所造成的。在宇宙中，耀變體是最明亮的一類，不過也取決觀察的視角。一般將超大質量黑洞中粒子束噴射方向指向地球的一類稱為「blazar」，天文學家通過對耀變體的研究可以更方便地對這些遙遠的黑洞進行更詳細的分析。

義大利英蘇布裡亞大學的天體物理學家Silvia Belladitta說，「PSO J0309 + 27的光譜證明了它的確是一個活躍星系核，或者具體來說，這是一個中心極其明亮的星系，它中心存在的超大質量黑洞在吞噬周圍的氣體和恆星以提供能量。此外，通過大型雙筒望遠鏡(LBT)獲得的數據計算得到它特徵光譜的紅移值為6.1，這也證實了PSO J0309+27確實離我們很遠，以前從未有過類似的物體。」

根據這些數據，天文學家估算從PSO J0309+27探測到的光線實際上大約是130億年前發出的，這意味著耀變體存在於宇宙的極早期階段，約為宇宙大爆炸後不到10億年內。雖然迄今為止已經發現了數千個耀變體，但PSO J0309+27的距離和年齡使它變得極為獨特，或許在未來可能會發現更有價值的耀變體。

耀變體發出的粒子束方向恰好指向地球，我們才有機會更好地了解它們。另一類被稱作類星體的活躍星系核的粒子束髮射方向沒有指向地球，因此我們對其粒子束及天體的了解就會相對較少。Belladitta 說到，「觀察耀變體是非常重要的，每發現一種天體類型，都會有100個相似的天體，但由於方向不同，因此大多數天體難以被直接觀察到。」

研究團隊估計PSO J0309+27的質量大約是太陽質量的10億倍，不過目前為止這還是一個較為合理的推測。在發現了PSO J0309+27之後，研究者意識到這些巨大的天體很可能大量存在於宇宙的早期階段。該團隊表示還需要進一步的觀察來縮小黑洞質量的範圍。

無論如何，PSO J0309+27都是一個非常重要的耀變體；在超大質量黑洞研究領域，任何發現都應該得到重視。Belladitta最後說，「由於這個耀變體的發現，我們可以說，在宇宙最初的十億年裡，存在著大量非常巨大的黑洞，它們能夠發出強大的相對論性噴流，這將成為判斷超大質量黑洞形成模型是否合理的嚴格約束之一。

作者: physics-astronomy

FY: 機制的咩咩

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