喷射伽马射线辐射直接朝向我们的巨型黑洞被发现比以往任何时候都更遥远,其历史可以追溯到宇宙年龄几乎只有现在的十分之一时。
这五个遥远的天体,被称为伽马射线耀变体,加深了关于如此巨大的黑洞如何在宇宙早期形成的谜团。
美国宇航局戈达德太空飞行中心位于马里兰州的天文学家鲁佩什·奥哈(Roopesh Ojha)今天(1月30日)在华盛顿特区举行的美国物理学会会议的新闻发布会上介绍了这项新成果。这些结果也将在《天体物理学杂志增刊》上发表。[发现:由“超大”黑洞驱动的伽马射线耀变体(视频)]
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奥哈说:“我们从这五个天体观测到的光是在宇宙年龄仅为19亿到14亿年之间时发出的。” 根据这些数据,“您可以得出结论,它们都位于非常非常巨大的黑洞的中心。其中两个非常巨大,它们的黑洞质量可能远远超过10亿个太阳质量。”
相比之下,我们星系中心的超大质量黑洞的质量是太阳的400万到500万倍。
耀变体是一类活动星系核——位于星系中心的超大质量黑洞,周围环绕着一个巨大的物质盘(在黑洞的不可返回点之外),产生辐射并以超高速喷流的形式喷射出来。从地球的角度来看,耀变体是最活跃的,因为物质喷流正以接近光速的速度直接朝向我们。奥哈说,这项新研究着眼于一种比平常更活跃的特殊类型的耀变体——这些耀变体往往是由极其巨大的黑洞引发的,即使与其他星系核相比也是如此。
在探测到这五个耀变体之前,观测到的最遥远的耀变体是在宇宙接近21亿年时发出的光。由南卡罗来纳州克莱姆森大学的两名研究人员领导的团队能够发现更遥远的耀变体,这归功于绕地飞行的费米伽马射线太空望远镜的大面积望远镜的重大处理软件更新,这使其灵敏度提高了约40%,尤其是在较低频率下,奥哈说。
新发现的这五个耀变体只是宇宙早期历史中必定存在的许多类似强大天体中的一小部分——毕竟,我们只探测到了那些强烈的喷流直接指向我们的天体。
奥哈说:“对于这些天体的典型值,对于您看到的一个天体,大约有600个您看不到的天体。” 这进一步强调了关于早期宇宙的一个主要问题:如此巨大的黑洞是如何如此迅速形成的?
奥哈说:“通过发现如此巨大的天体,我们可能只是让这个问题变得更加困难。”
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