130億年前的“火焰”,一把燒掉了我們對黑洞起源的幻想

核心提示:一個科學家小組就發現了130億光年外的耀變體,編號PSO J0309+27,這是有史以來觀測到的最遙遠耀變體,堪稱130億年前的“火焰”。這個發現讓黑洞的起源更加撲朔迷離,130億年前的“火焰”,一把燒掉了我們對黑洞起源的幻想。


宇宙印象 深度科普欄目第1159期 為什麼星系中心顯得特別明亮?這個問題在過去70年就已經開始研究了,這裡需要指明的是,銀河系中心是個非常明亮的區域,主要原因是聚集了大量的恆星。銀河系中心的明亮與遙遠星系中心的明亮還有一些不同,後者的明亮是因為存在一種叫做活動星系核或者叫做類星體的天體,由來自中心的超大質量黑洞提供電磁能。


130億年前的“火焰”,一把燒掉了我們對黑洞起源的幻想

圖片解讀:銀河系中心的明亮與遙遠星系中心的明亮不同,前者是恆星聚集

130億年前的“火焰”

黑洞在消耗物質的時候會從兩極釋放出噴流,如果噴流對準地球,那麼我們看到的就是類星體。早期科學家錯誤地將此類天體認為是恆星,但它們與恆星相去甚遠,有著天壤之別。

1978年,天文學家施佩格爾創造了耀變體這個詞,用來描述一種特殊的天體。這種天體是類星體的一種,有著更強的能量特徵,相當於類星體家族中的大哥級人物,擁有密度極高的能量源。耀變體其實是個狐假虎威的現象,背後的超大質量黑洞才是幕後大哥,擁有耀變體的星系也被稱為活動星系核。可以肯定的是,耀變體的噴流指向是對準地球的,因此我們看到了極為強大的能量釋放,甚至會出現超光速假象,這些都來自相對論噴流作怪。


130億年前的“火焰”,一把燒掉了我們對黑洞起源的幻想

圖片解讀:耀變體是類星體中的大哥大

130億年前的“火焰”,一把燒掉了我們對黑洞起源的幻想

圖片解讀:類星體背後存在著超大質量黑洞

如果說耀變體是超大質量黑洞在背後使勁,那麼在早期宇宙中發現了耀變體,也意味著超大質量黑洞在那個時候也存在了!近日,一個科學家小組就發現了130億光年外的耀變體,編號PSO J0309+27,這是有史以來觀測到的最遙遠耀變體,堪稱130億年前的“火焰”。

黑洞起源被推翻

超大質量黑洞的起源一直是個謎,科學家認為黑洞可能來自小黑洞的成長,但事實上並非如此。130億年前的耀變體存在,意味著在宇宙誕生不到10年的時間內,就已經有超大質量黑洞,這說明在那個時候就已經有超大質量黑洞的種子存在。PSO J0309+27耀變體也是有史以來科學家觀測到最強大的持續射電源和X射線源,要形成如此強大的源,其黑洞質量至少是太陽的10億倍,而我們銀河系的中心黑洞只有400萬倍太陽質量。兩者一對比,高下立判,銀河系已經存在了100多億年的時間,中心最大的黑洞在PSO J0309+27耀變體面前還是“小弟弟”。而PSO J0309+27在宇宙誕生不到10億年,就長到了10億倍太陽質量,這說明超大質量黑洞的形成並非從小黑洞開始,而是直接誕生為超大質量黑洞。這個發現讓黑洞的起源更加撲朔迷離,130億年前的“火焰”,一把燒掉了我們對黑洞起源的幻想。


130億年前的“火焰”,一把燒掉了我們對黑洞起源的幻想

圖片解讀:PSO J0309+27耀變體的想象圖

PSO J0309+27耀變體的發現說明星系與黑洞之間存在某種聯繫,在演化中黑洞需要星系,星系也需要黑洞,但是超大質量黑洞在宇宙誕生之後馬上出現,似乎有種先有黑洞,再有星系的感覺。根據科學家對PSO J0309+27耀變體的過程,發現其中心釋放出大量的高能量粒子流,以接近光速進行傳播,這也是我們所熟悉的相對論噴流。新的發現也暗示,在早期宇宙中還存在數百個相似的耀變體,我們發現的PSO J0309+27耀變體只是其中一員。


130億年前的“火焰”,一把燒掉了我們對黑洞起源的幻想

圖片解讀:PSO J0309+27耀變體的發現推翻了我們對超大質量黑洞的理解

接下來,科學家還會繼續對早期宇宙進行觀測,試圖發現更多的耀變體,這樣我們就有足夠的證據說明,在宇宙誕生之後,先有黑洞,再有星系,而且超大質量黑洞並不是從小黑洞開始慢慢長大,而是從超大質量黑洞的種子開始演化。換個角度看,這也印證了一句老話:有些人一出生就含著金鑰匙,人亦如此,黑洞亦如此,宇宙萬物亦如此。宇宙印象為今日頭條獨家,其他均為假冒,轉載均為非法。


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