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Apr. 22 2022

發現130億光年外的奇特天體,可能是超大質量黑洞的祖先

  • GNz7q位於大天文臺起源北部星系深空巡天調查星場

    GNz7q位於大天文臺起源北部星系深空巡天調查星場

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天文學家使用哈伯太空望遠鏡看到距離130億光年的天體,可能是超大質量黑洞的祖先。這個稱為GNz7q的天體位於大天文臺起源北部星系深空巡天調查(GOODS-North)星場,在大霹靂後僅7.5億年就存在了。該團隊發現它是緊湊的紫外線和紅外線源,不可能是由星系的輻射引起的,但與落入黑洞的物質所預期的輻射一致,表明GNz7q是一個新形成的黑洞。

當今天文學的一個未解之謎:達數百萬到數十億太陽質量的超大質量黑洞,如何能如此快速增長?丹麥哥本哈根大學研究團隊目前提出的理論認為,超大質量黑洞在劇烈形成恆星的「星暴星系」核心中形成,之後推開周圍氣體和塵埃,並以極為明亮的類星體形態現身,目前未有明確的觀測證據,但該團隊認為GNz7q具有星暴星系和類星體的特徵,它很可能是個超大質量黑洞。

類星體是由位於星系中央的超大質量黑洞所驅動極明亮的天體,超大質量黑洞會吞噬附近的物質形成吸積盤,吸積盤氣體會經由摩擦而產生高溫,在各波段釋放明亮光線。觀測顯示GNz7q的宿主星系正在以每年1600個太陽質量的速度形成恆星,它在紫外線波段極亮,但在X 射線波長卻非常微弱。團隊認為X射線源的吸積盤核心仍被灰塵遮蔽,而吸積盤的外部(即紫外光的來源)已變得清晰,所以推測GNz7q是快速增長的黑洞,但仍被其宿主星系的塵埃核心所掩蓋。
 
研究團隊表示:借助GOODS-North計畫所提供的多波長觀測數據,才能找到隱藏在星爆星系中的GNz7q。不然GNz7q缺乏能識別早期宇宙中類星體的特徵,所以很容易被忽視。該研究團隊認為未來使用韋伯太空望遠鏡的光譜儀器能對如GNz7q等天體進行更詳細研究,以研究超大質量黑洞之謎。相關研究發表在《自然》(Nature)期刊。

資料來源:Science Daily

本文轉載自臺北市立天文科學教育館網站。

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