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天文學家成功繪製宇宙中最遙遠的耀變體「倩影」

2020-01-12      來源:新華網   VIEW:

宇宙中最遥远的耀变体“倩影”

耀變體是宇宙中最活躍的一種天體現象。由中科院上海天文臺安濤研究員領銜的中外天文學家團隊,成功捕捉到宇宙中最遙遠的耀變體的信號,並繪製出高分辨率圖像(如圖)。國際權威期刊《自然-通訊》1月9日線上發表了相關研究論文。新華社發

新華社上海1月12日電(記者張建松、吳寶澍)耀變體是宇宙中最活躍的一種天體現象。由中科院上海天文臺安濤研究員領銜的中外天文學家團隊,成功捕捉到宇宙中最遙遠的耀變體的信號,並繪製出高分辨率圖像。國際權威期刊《自然-通訊》9日線上發表了相關研究論文。

根據目前研究,天文學家們認為:在宇宙形成的初期,就已經誕生了一批超大黑洞。巨型星系中心的黑洞,吞噬著周圍的物質,因而產生耀變體現象。當物質被拽向黑洞的時候,會有能量被釋放出來,其速度可以接近光速,稱之為「相對論性噴流」。耀變體不僅光度高而且壽命長,有顯著的相對論性噴流,可為研究宇宙的整體演進歷史和宇宙早期星系的物理性質,提供珍貴的線索。

據安濤介紹,此次被繪製「倩影」的耀變體,編號為「J0906+6930」,紅移為5.47,產生於約127億年前的宇宙,是目前已知的宇宙中最遙遠的耀變體之一,也是少數幾個可以被天文學家用射電望遠鏡、光學望遠鏡和X射線望遠鏡探測到的高紅移耀變體。

本次觀測使用了位於美國的10個望遠鏡組成的甚長基線干涉測量(VLBI)陣列,最長距離達到8000公里,相當於一個大小為8000公里的超級望遠鏡的分辨率。觀測結果揭示了宇宙早期超大黑洞產生的射電噴流的運動學性質以及生長環境。

「由於宇宙學上的引力時間膨脹效應,來自遙遠天體的時鐘要比地球上慢數倍,距離地球越遠、越古老的星系,這種效應越明顯。這就導致在地球上觀測宇宙早期天體的變化,就要多花數倍的時間間隔去觀測。」安濤說,「在研究中,我們利用了新觀測的數據加上歷史數據,總的時間跨度長達14年,從而能夠以極高的精度測量出噴流結構的微小變化。」

專家們認為,耀變體對於研究高紅移星系核心的吸積盤、超大質量黑洞、噴流三者之間的「共生共榮」關係以及牠們所「居住」的星系環境,都具有極高價值。這一最新研究成果,推動了宇宙第一代發光天體和星系演化相關的前沿研究。

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