X射線訊號的發現與詹姆斯韋伯太空望遠鏡(JWST)發現的一個神秘「小紅點」的位置相吻合,進一步強化了這些點是「黑洞星」的理論——大而緻密的氣體團塊,由其內部生長的超大質量黑洞提供動力。
小紅點可能是 JWST 迄今為止最大的宇宙學發現,也可能是自發現小紅點以來最重要的發現 暗能量 1998年。如果它們真如天文學家所認為的那樣,那麼它們不僅會在形成中充當重要的缺失環節 超大質量黑洞 但是也 星系 在他們周圍生長。
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普林斯頓大學天文學家安迪古爾丁在一份聲明中表示:“十多年來,這個 X 射線斑點一直出現在我們的錢德拉勘測數據中,但在韋伯勘測該領域之前,我們並不知道它有多麼引人注目。” 陳述。
錢德拉已經在天空中識別出了數百萬個 X 射線源,但是這個編號為 3DHST-AEGIS-12014(AEGIS 代表國際全波長生長帶勘測)的 X 射線源的重要性只有在它被發現與第一個 JWST 紅點完全相同的位置時才變得明顯。 X 射線源攜帶的能量與 X 射線的能量相同 類星體哪些星系擁有極活躍的星系 黑洞通常是由於星系合併攪動氣體並推動物質落向黑洞的結果。
小紅點很緊湊,最多只有幾百個 光年 超過。它們也很紅,這意味著它們非常冷——哈佛大學的安娜·德·格拉夫 (Anna de Graaf) 最近領導的一項研究發現了它們中的水蒸氣,水蒸氣的存在告訴我們這些小紅點一定有多冷,溫度在 3,092 到 6,692 華氏度(1,700 到 3,700 攝氏度之間。這對我們來說聽起來很熱,但比我們的更酷 太陽 事實上,除了質量最小的恆星之外,大多數恆星 紅矮星。
而且,這些小紅點是非常遙遠的物體,估計存在於120億年前,甚至更古老。 3DHST-AEGIS-12014 的光度測量 哈伯太空望遠鏡 告訴我們,我們看到了這個 118 億年前存在的奇怪物體。
這些微小紅點的發現也有可能實現 JWST 的主要科學目標之一,即試圖追蹤超大質量黑洞和聚集在它們周圍的星系的起源。
超大質量黑洞是如何誕生的一直是困擾天文學家的謎團。它們是自下而上形成的嗎,就像較小的恆星質量黑洞被創建一樣 超新星 爆炸相互結合?或者,它們是從上到下形成的,是透過包含數十萬甚至數百萬次的巨大氣體雲的塌陷而形成的 我們太陽的質量?
這些微小的紅點被認為是巨大的氣體雲,其中隱藏著一個不斷增長的超大質量黑洞,黑洞正在以雲為食,從內到外吞噬它。圍繞黑洞運行的物質輻射出熱和能量,並透過可以逃離黑洞口的磁性準直帶電粒子噴流,氣體雲發光。
儘管這些微小的紅點還不能證明超大質量黑洞是透過自上而下的過程形成的,但它們強烈地表明了這一點。錢德拉的新發現進一步證實了這個假設。
德國馬克斯普朗克天文研究所的拉斐爾赫維丁(Raphael Hviding)說:「多年來,天文學家一直試圖弄清楚這些小紅點是什麼。」他是描述這項發現的科學論文的主要作者。 “用一句話來說,這個單一的 X 射線物體可能讓我們能夠連接所有的點。”
如果 Hviding 的團隊是正確的,那麼這就是第一個被發現在 X 射線中發光的小紅點。常見的正在生長的超大質量黑洞,例如位於類星體中心的黑洞,在落向黑洞時會發出來自加熱到數百萬度的物質的 X 射線。然而,在小紅點中,周圍的氣體會在 X 射線逃逸到太空之前吸收 X 射線,因此我們通常不會看到小紅點在 X 射線中發光。這標誌著 3DHST-AEGIS-12014 有所不同。
德格拉夫說:“發現一個看起來與其他紅點不同的小紅點讓我們對它們的驅動力有了新的認識。”
那為什麼我們會突然看到來自 3DHST-AEGIS-12014 的 X 光呢?假設它是一個過渡物體,介於小紅點中超大質量黑洞的誕生和我們看到的在活動星系中心變得更大的「裸」超大質量黑洞之間。在小紅斑內部,黑洞不斷生長,從內到外吞噬雲層,最終導致雲層中出現洞,成為通往小紅斑中心和天文學家認為潛伏在那裡的超大質量黑洞的窗口。 X 光從這些窗戶逸出。
此外,儘管 X 光訊號在如此遠的距離處很弱,但錢德拉觀測顯示 3DHST-AEGIS-12014 的 X 光亮度可能會有所不同。當大型氣體雲旋轉並且各種窗口(有些大、有些小)旋轉進入視野時,就會發生這種情況。
錢德拉 X 射線對應的 JWST 小紅點的真實身份尚未揭曉;外部的一種可能性是,它可能是一個被奇異形式的熱塵埃包圍的超大質量黑洞。然而,這樣的灰塵以前從未見過,因此這種情況不太可能發生。
普林斯頓大學的劉漢普說:「如果我們確認 X 射線斑點是一個過渡紅點,那麼它不僅是同類中的第一個,而且我們還可以第一次看到紅點的核心。」「我們還將獲得迄今為止最有力的證據,證明吸積的超大質量黑洞位於一些(如果不是全部)小紅點群體的中心。」
如果這個假設得到證實,那麼這些微小的紅點將成為星系及其超大質量黑洞如何形成之謎的關鍵部分,使天文學家能夠了解像我們這樣的星系的早期歷史。 銀河系 ——從此成為天文學家的夢想 埃德溫·哈伯認出了他 在我們的星系之外還有其他星系。
該研究發表於三月 天體物理學雜誌通訊。










