天文學家發現最亮的類星體J059-4351 由每天吞噬一個太陽的超大質量黑洞驅動

天文學家利用歐洲南方天文臺的 VLT 發現了迄今觀測到的最亮、最發光的類星體,它由已知增長最快的黑洞驅動,以每天一個太陽的速度積累質量。天文學家利用歐洲南方天文臺(ESO)的甚大望遠鏡(VLT)描述了一顆明亮類星體的特徵,發現它不僅是同類天體中最亮的,也是迄今觀測到的最亮的天體。

這幅藝術家印象圖顯示的是破紀錄的類星體 J059-4351,它是一個遙遠星系的明亮核心,由一個超大質量黑洞驅動。通過使用歐洲南方天文臺位於智利的甚大望遠鏡(VLT),我們發現這個類星體是迄今爲止已知的宇宙中最亮的天體。從這裡可以看到,這個超大質量黑洞正在吸積周圍的物質,它的質量是太陽的 170 億倍,並且每天以相當於一個太陽的速度在增長,這使它成爲有史以來已知的增長速度最快的黑洞。圖片來源:ESO/M.科恩梅瑟

類星體是遙遠星系的明亮核心,由超大質量黑洞驅動。這顆破紀錄的類星體中的黑洞質量每天以相當於一個太陽的速度增長,是迄今爲止增長速度最快的黑洞。

類星體的黑洞從周圍環境中收集物質,這個過程能量巨大,會發出大量的光。因此,類星體是我們天空中最亮的一些天體,也就是說,從地球上甚至可以看到遙遠的類星體。一般來說,最亮的類星體代表着增長最快的超大質量黑洞。

天文學家已經確定了迄今觀測到的最亮類星體的特徵,它是由增長最快的黑洞驅動的。這個黑洞的質量每天以相當於一個太陽的速度增長。被拉向這個黑洞的物質形成了一個直徑爲 7 光年的圓盤--大約是太陽到海王星軌道距離的 15000 倍。資料來源:歐洲南方天文臺

"我們發現了迄今所知增長最快的黑洞。它的質量爲170億個太陽,每天吃掉一個以上的太陽。"澳大利亞國立大學(ANU)天文學家、今天發表在《自然-天文學》上的這項研究的第一作者克里斯蒂安-沃爾夫(Christian Wolf)說:"這使它成爲已知宇宙中最亮的天體。這顆類星體被稱爲 J0529-4351,距離地球非常遙遠,它的光需要 120 多億年才能到達我們這裡。"

J0529-4351發出的能量是太陽的500萬億倍。"所有這些光都來自一個直徑達7光年的熱吸積盤--這一定是宇宙中最大的吸積盤,"ANU博士生兼合著者塞繆爾-賴(Samuel Lai)說。7光年大約是太陽到海王星軌道距離的15000倍。

這張圖片顯示了破紀錄的類星體 J0529-4351 所在的天空區域。通過使用歐洲南方天文臺(ESO)位於智利的甚大望遠鏡(VLT),我們發現這顆類星體是迄今爲止已知的宇宙中最亮的天體。這張照片是根據數字化巡天 2 的部分圖像製作的,插圖顯示了暗能量巡天圖像中類星體的位置。圖片來源:ESO/數字化巡天 2/暗能量巡天

而且,令人驚訝的是,這個破紀錄的類星體竟然隱藏在衆目睽睽之下。"直到今天,它仍然不爲人知,而我們之前已經知道了多餘一百萬個不那麼令人印象深刻的類星體。"合著者、澳大利亞國立大學天文學家克里斯托弗-昂肯(Christopher Onken)說。這個天體早在1980年就出現在ESO施密特南天巡天的圖像中,但直到幾十年後才被確認爲類星體。

尋找類星體需要從大面積天空中獲取精確的觀測數據。由此產生的數據集非常龐大,研究人員通常使用機器學習模型來分析這些數據集,並將類星體與其他天體區分開來。然而,這些模型是在現有數據的基礎上訓練出來的,這就把潛在的候選天體限制在了與已知天體相似的天體上。如果一個新的類星體比之前觀測到的任何其他類星體都更亮,程序可能會拒絕它,而將其歸類爲距離地球不太遙遠的恆星。

這幅藝術家印象圖顯示的是類星體 J0529-4351,它是一個遙遠星系的明亮核心,由一個超大質量黑洞驅動。圖片來源:ESO/M.Kornmesser

此前來自歐洲航天局蓋亞衛星的數據進行的自動分析認爲J0529-4351太亮,不可能是類星體,而認爲它是一顆恆星。去年,研究人員利用澳大利亞賽丁泉天文臺(Siding Spring Observatory)的ANU 2.3米望遠鏡進行觀測,確定它是一顆遙遠的類星體。然而,要發現它是迄今觀測到的最亮的類星體,需要更大的望遠鏡和更精確的儀器進行測量。位於智利阿塔卡馬沙漠的歐洲南方天文臺 VLT上的 X-shooter 攝譜儀提供了至關重要的數據。

這個迄今爲止觀測到的增長最快的黑洞也將成爲歐洲南方天文臺 VLT 干涉儀(VLTI)GRAVITY+ 升級的完美目標,該干涉儀旨在精確測量黑洞的質量,包括那些遠離地球的黑洞。此外,歐洲南方天文臺正在智利阿塔卡馬沙漠建造的 39 米望遠鏡--極大型望遠鏡(ELT),將使識別和描述這類難以捉摸的天體變得更加可行。

這段視頻將帶領我們從銀河系遠眺天空,來到類星體 J0529-4351,這是一個遙遠星系的明亮核心,位於 Pictor 星座方向。視頻的最後是藝術家對這個破紀錄天體的印象;其他所有畫面都是真實的天文圖像。圖片來源:ESO/N.Risinger (skysurvey.org)/Digitized Sky Survey 2/Dark Energy Survey/M.Kornmesser.音樂:Astral ElectronicAstral Electronic

尋找和研究遙遠的超大質量黑洞可以揭示早期宇宙的一些奧秘,包括它們及其宿主星系是如何形成和演化的。但這並不是沃爾夫尋找它們的唯一原因。他說:"就我個人而言,我只是喜歡追逐的感覺。每天有幾分鐘的時間,我都會感覺自己又回到了孩提時代,玩着尋寶遊戲,現在我把我從那時起學到的一切都帶到了桌面上。"

編譯來源:ScitechDaily