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簡(jiǎn)介：意大利國(guó)家天體物理研究所（INAF）米蘭分校的阿爾貝托·莫雷蒂和亞歷山德羅·卡切尼加發(fā)現(xiàn)了迄今為止最遙遠(yuǎn)的黑洞PSO J0309+27，一個(gè)中心存在著超大質(zhì)量黑洞的活動(dòng)星系核。

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天文學(xué)家在130億光年之外發(fā)現(xiàn)一顆耀變體，它將幫助我們了解更多關(guān)于早期宇宙的信息。

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圖源：ESA / Hubble, L. Cal?ada (ESO)

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據(jù)科學(xué)研究新聞資訊網(wǎng)站phys報(bào)道，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了迄今為止最遙遠(yuǎn)的耀變體，該發(fā)現(xiàn)揭示了關(guān)于古老黑洞和早期宇宙演化方式的重要細(xì)節(jié)。

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耀變體：超大質(zhì)量的黑洞

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天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)的這顆耀變體距離我們足有130億光年之遠(yuǎn)，它是一顆不斷以其寄主星系為食的超大質(zhì)量黑洞，誕生之時(shí)宇宙僅有10億歲。

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這顆耀變體雖已名聲在外，但你要想記住它的名字也并非易事：PSO J030947.49+271757.31，簡(jiǎn)稱PSO J0309+27，是一個(gè)古老的黑洞，由意大利英蘇布里亞大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)。該研究團(tuán)隊(duì)由阿爾貝托·莫雷蒂（Alberto Moretti）和亞歷山德羅·卡切尼加（Alessandro Caccianiga）指導(dǎo)，服務(wù)于意大利國(guó)家天體物理研究所（INAF）。

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圖源：phys

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意大利天文學(xué)家揭開(kāi)宇宙古老的面紗

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該小組由英蘇布里亞大學(xué)的博士生西爾維婭·貝拉迪特塔（Silvia Belladitta）帶領(lǐng)，猜測(cè)這顆天體與地球相距甚遠(yuǎn)；同時(shí)，斯威夫特太空望遠(yuǎn)鏡（Swift Space Telescope）的觀察顯示，該天體的X射線能量特征與其他耀變體的特征相吻合。

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通過(guò)用美國(guó)格拉漢姆山國(guó)際天文臺(tái)大雙筒望遠(yuǎn)鏡（LBT）的光學(xué)多雙目標(biāo)光譜儀（MODS）進(jìn)行觀測(cè)，天文學(xué)家證實(shí)了該天體就是一顆古老的耀變體，也確定了它是迄今觀察到與我們相距最遠(yuǎn)的耀變體。

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圖源：blazarventures

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耀變體活躍于宇宙天體中活動(dòng)性最強(qiáng)、最明亮的區(qū)域，我們將該區(qū)域稱為“活動(dòng)星系核”（AGN）——在各星系的核心區(qū)，超大質(zhì)量黑洞（SMBHs）瘋狂攪動(dòng)并吞噬著天體。天文學(xué)家可以通過(guò)觀測(cè)這些超大質(zhì)量黑洞周圍盤(pán)狀或球狀的電離氣體，判斷它們是否活躍。這些電離氣體為耀變體向外輻射提供燃料，使其得以向星系內(nèi)部空間噴射出數(shù)倍于自身長(zhǎng)度的噴流。

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古老的黑洞：發(fā)現(xiàn)之偶然，研究之艱難

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圖源：astronomy

耀變體會(huì)向外噴射強(qiáng)大的相對(duì)論性噴流，其亮度足以跨越宇宙，讓遠(yuǎn)在130億年之后、130億光年之外的我們觀察到。然而，耀變體的噴流只有在其狹窄的光路上才能觀察到；因此，發(fā)現(xiàn)耀變體不僅是幸運(yùn)的，還是十分困難的。更重要的是，此次發(fā)現(xiàn)的耀變體是目前發(fā)現(xiàn)的最古老、最遙遠(yuǎn)的超大質(zhì)量黑洞之一，光度也未因受宇宙塵而削減（對(duì)活動(dòng)星系核的多數(shù)觀測(cè)活動(dòng)都會(huì)受宇宙塵影響）。

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因此，天文學(xué)家可以借助完整的電磁光譜研究古老的黑洞，依據(jù)其特性構(gòu)建出完整的圖像。

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圖源：vox

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《天文學(xué)與天體物理學(xué)》期刊上的一篇論文稱：“我們所觀察到的光譜首先證實(shí)了PSO J0308+27確實(shí)為活動(dòng)星系核，即中央核區(qū)極其明亮的星系，因?yàn)樵撔窍抵行拇嬖诔筚|(zhì)量黑洞，不斷吞噬氣體和恒星?！薄按送?，LBT獲得的數(shù)據(jù)也證實(shí)了PSO J0209+27與我們相距甚遠(yuǎn)，PSO J0209+27的紅移記錄值為6.1，超過(guò)所有類似天體的測(cè)得值?！?/p>

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誠(chéng)然，隨著天文界日益網(wǎng)絡(luò)化并不斷采用更先進(jìn)的陸基和天基望遠(yuǎn)鏡，我們一定會(huì)有更多類似的天文新發(fā)現(xiàn)。此外，研究古老的黑洞也十分有助于我們理解宇宙的演化模式。

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活動(dòng)星系核

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（圖解：活動(dòng)星系的內(nèi)部結(jié)構(gòu)）

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活動(dòng)星系核（AGN）是星系中心的一個(gè)緊密區(qū)域，其光度遠(yuǎn)高于普通星系的值，部分波段，甚至全部波段都會(huì)發(fā)出很強(qiáng)的電磁波譜，該特征表明此類光度并非由恒星產(chǎn)生。頻率如此之高的非恒星輻射可見(jiàn)于在無(wú)線電、微波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線以及伽馬射線波段。有著活動(dòng)星系核的星系叫做活動(dòng)星系，天文學(xué)家認(rèn)為，活動(dòng)星系核之所以能夠發(fā)出射線，是因?yàn)樗拗餍窍抵行牡某筚|(zhì)量黑洞不斷進(jìn)行著物質(zhì)吸積活動(dòng)。

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圖源：wikipedia，藝術(shù)家眼中的耀變體

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在宇宙中，活動(dòng)星系核是電磁輻射最明亮、最持久的來(lái)源，因此可以幫助我們發(fā)現(xiàn)遙遠(yuǎn)的天體?；顒?dòng)星系核的演化作為一種宇宙時(shí)間函數(shù)，也對(duì)宇宙模型的演化進(jìn)行了約束。我們所觀測(cè)到的活動(dòng)星系核之特性，一般受多種屬性因素影響，包括中心黑洞的質(zhì)量、黑洞吸積氣體的速率、吸積盤(pán)的方向、星系核間宇宙塵的消光度、噴流的存在與否等?；谝延^察到的特性，天文學(xué)家已經(jīng)將活動(dòng)星系核定義為多個(gè)子類，其中，能量最強(qiáng)的活動(dòng)星系核歸屬于“類星體”。

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作者：Brad Bergan

FY：Bévis

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