VLT在早期宇宙活动星系周围发现了巨大的冷氢晕

2019年12月20日 Enrico de Lazaro

天文学家使用ESO的超大望远镜(VLT)已经在早期宇宙的12个类星体附近发现了巨大的氢晕。类星体是一种活跃星系,由于其中心的超大质量黑洞喷射而发出明亮的光芒。这些气藏是类星体中超大质量黑洞的完美“食物”,这些类星体距离地球超过125亿光年。

这幅插图描绘了早期宇宙中一个围绕着类星体的气晕。这颗橘黄色的类星体有两个强大的喷流,其中心有一个超大质量的黑洞,黑洞被一个尘沙盘所包围。发光的氢的光晕用蓝色表示。图片来源:M. Kornmesser / ESO。

这幅插图描绘了早期宇宙中一个围绕着类星体的气晕。这颗橘黄色的类星体有两个强大的喷流,其中心有一个超大质量的黑洞,黑洞被一个尘沙盘所包围。发光的氢的光晕用蓝色表示。图片来源:M. Kornmesser / ESO。

最近的四亿年代的四亿年代后的四亿年代是对天文学家了解超现代黑洞的一项重大挑战,以及星系的形成和演变。

类星体的极端亮度是由黑洞上的气体吸积产生的。同时,它们的母星系每年会形成数百颗恒星,在这个过程中耗尽气体。

“这些质量是太阳质量几十亿倍的早期怪物的存在是一个巨大的谜,”说过来自Max Planck Trantonitute的Maxuele Paolo Farina博士。

“这意味着第一批黑洞,可能是由第一批恒星的坍塌形成的,一定生长得非常快。但是,直到现在,天文学家还没有发现足够大数量的‘黑洞食物’来解释这种快速增长。”

为了解决这个谜题,法里纳博士和同事分析了31个遥远的类星体的数据沉思VLT望远镜上的多单元光谱探测仪。

天文学家发现,来自他们样本的12个蛋黄酱被巨大的卤素晕,致密的氢气从中央超大的黑洞延伸了100,000次轻型,速度达到了四百万的太阳。

他们发现这些氢晕是由于它们在紫外线下特有的辉光。

这张照片显示了用超大望远镜上的MUSE仪器观测到的一个气体晕,与用ALMA观测到的星系合并的旧图像叠加在一起。氢气的大范围晕是蓝色的,而ALMA的数据是橙色的。图片来源:ESO / Farina et al / ALMA / NAOJ / NRAO / Decarli et al。

这张照片显示了用超大望远镜上的MUSE仪器观测到的一个气体晕,与用ALMA观测到的星系合并的旧图像叠加在一起。氢气的大范围晕是蓝色的,而ALMA的数据是橙色的。图片来源:ESO / Farina/ ALMA / NAOJ / NRAO / Decarli

“对发光气体最可能的解释是荧光的机理。氢将类星体富含能量的辐射转化为特定波长的光,这种光可以通过微光被发现,”法里纳博士说。

研究小组还发现,这些光环与主星系紧密结合,为特大质量黑洞的增长和恒星的快速形成提供了完美的食物来源。

“我们现在第一次能够证明,原始星系的环境中确实有足够的食物来维持超大质量黑洞的增长和活跃的恒星形成,”法里纳博士说。

“这为天文学家描绘超过120亿年前宇宙结构是如何形成的谜题提供了基本的线索。”

“随着目前的研究,我们才刚刚开始调查第一个超级分类的黑洞如何发展如此迅速,”说过阿丽莎·德雷克博士,也是马克斯·普朗克天文学研究所的。

“但是缪斯和未来詹姆斯韦伯太空望远镜的新乐器正在帮助我们解决这些令人兴奋的谜题。”

一个研究结果发表在天体物理学杂志》上

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埃保罗·法里.2019.《安魂曲》的调查。I. 31 z > 5.7类星体附近扩展的Lyα星云发射的搜索。APJ.887年,196年;1538 - 4357 . doi: 10.3847 / / ab5847

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