澳洲黑洞:澳大利亚国立大学发现天体每天吞噬相当于太阳的宇宙物质

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澳大利亚天文学家发现了宇宙中最明亮的物体 - 一个贪婪、混乱、快速增长的黑洞,其重量是太阳的 170 亿倍,亮度是太阳的 200 万亿倍。

大多数黑洞都处于休眠状态。而且很难被发现,因为它们吞噬了光线。但这个破纪录的黑洞(或类星体)仍在进食,每天吞噬相当于一个太阳的宇宙物质,周围环绕着炽热的物质漩涡,发出闪电般的噼啪声。

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类星体 J0529-4351 的艺术印象,它是宇宙中最亮、速度最快的天体-有记录以来黑洞不断增长。图片来源:ESO/M。 Kornmesser

“这是现在最亮的类星体,宇宙中最亮的物体,有史以来增长最快的黑洞,”副教授澳大利亚国立大学的类星体猎人、《自然天文学》上发表的这项研究的主要作者克里斯蒂安·沃尔夫 (Christian Wolf) 说道。

黑洞的巨大引力将周围的物质压成喇叭状的圆盘。这些物质以每秒超过 10,000 公里的速度在类星体周围肆虐,摩擦放电形成巨大的闪电,将炽热的螺旋过热到数万度。

“大量的热辉产生了所有这些沃尔夫说。

这个类星体被称为 J0529−4351,宽七光年。这比太阳系到半人马座阿尔法星(南十字星附近“指针”结构中最亮的恒星)的距离长 1.5 倍。

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该区域破纪录的类星体 J0529-4351 所在的天空。图片来源:ESO/数字化巡天 2/暗能量巡天

尽管类星体很明亮,但它们很难被发现,因为它们距离遥远、稀有且难以与恒星区分开来。

沃尔夫和他的团队通过 2.3 米的观测天空发现了类星体。新南威尔士州库纳巴拉布兰附近的澳大利亚国立大学赛丁斯普林天文台的望远镜。

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他们还利用欧洲航天局盖亚天文台和美国宇航局小行星探测望远镜系统从十亿颗恒星收集的红外数据来帮助“大海捞针”归零。

曾经研究人员发现了这个类星体,并用位于智利的欧洲南方天文台甚大望远镜(直径 8.2 米)测量了它的质量。

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银河系中心黑洞的图像,显示了围绕黑暗中心的明亮物质环,黑洞的事件视界(没有光可以逃逸的点)在此处延伸。图片来源:美联社

Wolf 和他的团队意识到,他们报告的 2022 年增长最快的黑洞类星体已被 J0529−4351 取代。现在,沃尔夫相信新类星体的记录永远不会被超越,尽管他之前已经食言了。

“这个新天体发出的光已经传播了 120 亿年才到达我们这里,”沃尔夫说。 “我们看到它的时候,宇宙已经有 1.5 亿岁了,大约是现在年龄的 10%。”

早期宇宙是一个由气体云碰撞和银河混沌组成的漩涡。碰撞产生的物质如雨点般落到黑洞上,它们将碎片吸走。

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许多黑洞现在处于休眠状态,因为宇宙是相对有序的。恒星被吸入黑洞的情况相当罕见。它们更像是栖息在海底的滤食性动物,而不是贪吃星星的掠食者。

这就是为什么这个新发现的类星体如此独特的原因。沃尔夫说,由于它令人难以置信的亮度,天文学家计划让这个宇宙巨人参与一项雄心勃勃的项目,直接测量宇宙的膨胀。

其目的是测量类星体等物体发出的光的变化。十多年来,并试图确定宇宙——存在的摇篮——可能是如何渐行渐远的。沃尔夫说,新的类星体“将使该实验的整体信号更加精确”。

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