人們觀察到一個遙遠的振盪類星體發生了顯著的變暗和變亮,其亮度變化相當於太陽光度的 2 兆倍。這是早期宇宙中首次發現閃爍的類星體,其歷史可追溯至 129 億年前,即大爆炸後約 9 億年。
類星體 非常活躍 超大質量黑洞 在一些人的心裡 星系它們瘋狂地吸食被鏟入胃中的氣體,並因這種貪婪的進食而生長。當氣體包圍 黑洞S’ 事件視界 – 超過這個點,任何東西都無法逃脫黑洞 – 由於摩擦而升溫,導致氣體發出明亮的光芒。此外,磁場可以驅逐氣體中的一些帶電粒子,將它們以強大、明亮的噴流的形式從超大質量黑洞中噴出。因此,類星體是宇宙中最亮的物體之一。
整個宇宙已發現超過一百萬個類星體,但在宇宙誕生後的最初十億年裡,只有大約 200 個類星體被發現存在。 大霹靂。雖然大多數類星體都會振動,但它們的振動量通常相對較小,而且直到現在,在宇宙歷史的前十億年中,還沒有在類星體中發現過這種振動。
「人們已經知道附近宇宙中的類星體可以振動,」麻省理工學院(MIT)卡維利天體物理和空間研究所卡維利天體物理和空間研究所的吉恩·梁(Gene Leung)說。 陳述。這種擺動來自於氣體進入黑洞的方式的波動,以及類星體的擺動如何告訴我們有關黑洞吸積盤的結構以及黑洞正在吃的‘咬’的類型。 」
這個類星體發出的能量相當於 12 兆個太陽的光度,它的光波動約 20%,即 s 光度的 2 兆倍。和這是一個相當驚人的數字,顯示這個黑洞的成長速度有多快。
然而,類星體距離如此遙遠,仍然極其微弱,因此要探測到這些巨大的波動並不容易。光不僅在很長的時間內傳播了很長的距離,而且宇宙的膨脹也將光的波長拉伸到更長、更紅的波長,這種現象稱為「紅移」。
遙遠的類星體像宇宙蠟燭一樣閃爍
樑和他的麻省理工學院同事安娜-克里斯蒂娜·艾勒斯領導的一個團隊在搜索美國宇航局檔案後發現了難以捉摸的顫動類星體 現在已經滅絕了 新智(近地天體 廣域紅外線勘測任務。 新智 掃描整個天空約14年,尋找危險 小行星而且還捕捉了背景天空中發生的許多事情。
類星體光線的紅移也降低了波動的頻率。當光線離開這個類星體時,可能會在幾天的時間尺度上閃爍,當光線到達我們時,閃爍會轉移到幾個月。這就是為什麼多年來的 NEOWISE 數據非常寶貴。
梁說:“我們看到類星體在 14 年的時間裡隨機閃爍,就像蠟燭火焰沒有固定模式一樣閃爍。”
類星體在不同波長下的振動與圍繞該黑洞旋轉的氣體的溫度變化有關。氣體離黑洞越近,溫度就越高。由此,樑的團隊可以推斷氣體已經沉入黑洞周圍一個非常平坦的薄餅狀吸積盤中。
對於一個較老的類星體來說,這並不奇怪,但對於這樣一個年輕的類星體來說,這可能具有啟發意義。這是因為超大質量黑洞的生長不穩定,而在大爆炸後僅 8.5 億年才存在的年輕類星體周圍的氣體雲應該仍然相當膨脹,就像一個厚厚的、混亂的甜甜圈形狀的環面。只有在類星體被烘烤之後,氣體才應該被壓扁成煎餅形狀。換句話說,這個類星體看起來比實際年齡還要古老。
艾勒斯說:“我認為這表明,我們預計所有黑洞在某個時刻都會經歷的所有混亂、非常快速的增長階段都發生在我們將它們視為這些非常明亮的類星體之前非常非常早。” “這就是所顯示的圖片。”
天文學家已經獲得證據表明,超大質量黑洞的形成速度比我們想像的氣體雲直接塌縮的速度要快,這一點可以通過“小紅點‘ 被發現 詹姆斯韋伯太空望遠鏡 (JWST)在早期宇宙。 129億年前存在的成熟類星體的發現強化了超大質量黑洞早期形成並快速演化的新興理論。
「這意味著更早發生的事情使這些系統看起來如此成熟,」梁說。
現在,Leung 和 Eilers 希望與 JWST 一起尋找更古老的類星體(有史以來最古老的類星體存在於 132 億年前),試圖捕捉到導致它們如此快速生長的原因。
同時,他們的發現可以在周一(6 月 8 日)發表的一篇論文中讀到 自然天文學。










