誰是宇宙中最亮的星？這個類星體，亮過600萬億個太陽

2023-03-29 17:26:15

引力透鏡揭示了早期宇宙中恆星的大工廠。

哈勃空望遠鏡觀測到的遙遠類星體J043947.08+163415.7。這個星系靠得更近，通過其引力透鏡的特徵出現在前景中。

這張照片是由美國航空航天局、歐洲航天局和亞利桑那大學提供的

經過幾十年的搜尋，哈勃望遠鏡發現了一個亮度相當於600萬億個太陽的類星體，這是早期宇宙中發現的最亮的一個。

類星體是緊湊但強大的物體，通常被認為是年輕星系中心的巨大黑洞。當物質進入重力漩渦並被加熱到幾百萬度時，它會發出強光和各種波長的巨大能量。

這些天體是100億年前數量最多的，這使得它們能夠被用來探測宇宙的早期狀況。

當第一代星系在大爆炸後不到10億年形成時，新發現的類星體開始燃燒。

128億年後的今天，哈勃捕捉到了該天體的明亮光線。這個被歸類為J043947.08+163415.7的古老類星體是由亞利桑那大學的範曉輝領導的天文學家發現的。他們的發現發表在《天體物理學快報》上。

類星體的亮度是太陽的600萬億倍，打破了太陽亮度420萬億倍的記錄。

範說:「在整個可觀測的宇宙中很難找到更亮的類星體。」

來自美國耶魯大學的合著者和博士後研究員法比奧·帕奇補充道:「這是一個令人震驚的重大發現。幾十年來，我們一直認為這種透鏡類星體在早期宇宙中應該很常見，但現在這是我們發現的第一個。

這一發現是由於天體的運動碰巧形成了一個天然的變焦鏡頭。在類星體和地球之間是一個昏暗的星系，它有足夠的重力來放大和扭曲遠處類星體的光，使它的圖像放大了三倍，亮度增加了50倍。

這種現象被稱為引力透鏡效應，即前景物體充當透鏡來改變背景物體的圖像。

來自加州大學聖巴巴拉分校的合著者王菲說:「沒有如此高的放大倍數，我們就看不到這個星系。」

這個星系最初是在地面勘測中發現的，後來被亞利桑那大學的多邊形望遠鏡、雙子座天文臺和凱克天文臺觀測到。數據顯示了一個暗淡的前景星系，但是它離天空中的類星體如此之近，以至於系統看起來很模糊。是哈勃敏銳的眼睛將它們分解成精美的圖像。

夏威夷莫納克的詹姆斯·克拉克·麥克斯韋望遠鏡也強調了包圍類星體所在星系的大量熱塵埃。這表明這個超亮的類星體點燃了它周圍的恆星，每年有多達10，000顆恆星被點燃。

相比之下，銀河系只照亮了一個。

同樣是亞利桑那大學團隊成員的楊金義也指出，「由於引力透鏡的增強，恆星形成的實際速度可能比觀測到的亮度低得多」。

然而，這顆超級明亮的遠類星體仍然可以讓天文學家洞察超大質量黑洞如何影響早期恆星的形成。

它也可能為宇宙本身的進化提供線索。類星體存在於再電離期，也就是原始恆星發出的高能光重新加熱氫的過渡期，氫在大爆炸後已經冷卻了40萬年。研究這些類星體可以讓我們對這個仍然神秘的時期有更深入的了解。

範的團隊目前正在分析智利歐洲南方天文臺超大型望遠鏡拍攝的20小時詳細類星體光譜。這使他們能夠確定早期宇宙中星際氣體的化學成分和溫度。

該團隊還希望使用阿塔卡馬的大型毫米/亞毫米陣列和隨後的詹姆斯·韋伯空望遠鏡來研究天體。這些超靈敏的觀測站將仔細觀察超大質量黑洞周圍的區域，並觀察它們巨大的引力如何影響周圍恆星的形成和早期星系的聚集。

作者:LAUREN FUGE

風雲:科琳

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