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天文學家發現了有史以來最亮的類星體,距離 120 億光年

Terra, sol, espaço
Foto: Terra, sol, espaço -buradaki/shutterstock.com

天文學家發現了已知宇宙中有史以來最明亮的天體。類星體 J0529-4351 距離地球超過 1200 億光年。到達我們這裡的光是在宇宙只有 200 億年的時候發出的。這個物體的亮度相當於太陽光度的5000億倍。

鑑定需要澳洲國立大學研究人員的精確觀察。這項工作得到了歐洲南方天文台的支持。這項發現揭示了被高溫加熱物質包圍的超大質量黑洞的極端特徵。

ブラックホール
ブラックホール – Ficta Stock/shutterstock.com

類星體 J0529-4351 的亮度超過所有已知物體

該類星體在已編目的約 10 萬個類似天體中脫穎而出。它的能量來自一個質量估計為太陽1700億倍的超大質量黑洞。圍繞這個黑洞的物質盤直徑約為 7 光年。

氣體和塵埃落向中央黑洞。摩擦使溫度升高到數千萬度。這種材料會變成等離子體並發射可見輻射、X 射線和其他形式的電磁輻射。這個過程解釋了該物體非凡的亮度。

  • 中心黑洞的質量估計為 1700 億個太陽質量。
  • 類星體每天消耗相當於一個太陽質量的物質。
  • 該物體位於南半球的畫座星座。
  • 它的光最初於 1980 年被捕捉到,但當時並未被正確識別。

幾十年來,這個物體一直不為人所知。哈伯太空天文台的舊影像顯示了這個亮點,但其極端的強度導致天文學家認為它是一顆普通的恆星。蓋亞衛星的數據強化了這個解釋,直到 2022 年,新的分析證實了其真實性質。

澳洲望遠鏡徹底改變了對類星體的理解

科學家使用了澳洲賽丁斯普林天文台的2.3米望遠鏡。測量證實這是一個遙遠的類星體。 3.962 的紅移使我們能夠準確地計算到該物體的距離。

即使有了這些觀察結果,有關輝光真實強度的細節仍然不清楚。準確的確認需要更強大的設備。連接到智利阿塔卡馬巨型望遠鏡的 X 光譜儀提供了有關類星體特性的明確數據。

這些測量使得準確地確定黑洞的質量及其下落速度成為可能。太陽質量的每日增加速度是此類黑洞有史以來記錄的最快速度。

吸積盤揭示能量發射機制

黑洞周圍的物質盤並不均勻。下落的材料由於內部摩擦而經歷強烈的加熱。在極端溫度下,會產生輻射並向各個方向逸出。

天文學家估計吸積盤的直徑為 7 光年。該結構比大多數已知的系統大得多。類星體沒有明顯的引力透鏡可以人為地放大其亮度。

來自蓋亞的形態資料顯示該物體呈點狀。前景鏡頭的缺失證實了發光的本質。沒有主要的鋒面結構可以解釋類星體異常的光度。

自從年輕宇宙以來黑洞就在快速成長

墜落速度接近愛丁頓極限。根據光譜調整的模型顯示每年消耗 280 至 490 個太陽質量,具體取決於視角。

這種節奏在宇宙年輕時就出現了。類星體使研究人員能夠研究超大質量黑洞在最初的 100 億個宇宙年中是如何形成和演化的。這項發現為理解早期宇宙極端結構的形成提供了可能性。

  • X 射線發射功率達到接近 10^48.37 erg/s。
  • 類星體被歸類為安靜的無線電波天體。
  • 未來的觀測可能會改善對重力透鏡效應的排除。
  • 這項研究發表在《自然天文學》雜誌。

天體位置和發現背景

類星體位於畫架座方向。南部天空區域的舊觀測影像包含了 40 多年前該物體的記錄。極高的亮度導致與附近一顆 16 等星的混淆。

最近的光譜分析消除了這種歧義。研究人員強調使用現代工具系統審查舊數據的重要性。這項發現強化了新儀器如何對天文檔案中先前被誤解的物體進行重新分類。

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