天文学家利用欧洲南边天文台的甚大望远镜,观察到了宇宙中一些最早星系四周的低温气体库。这些气体晕是这些星系中间超大质量黑洞的完善食品,这些黑洞如今被以为是125亿年前的模样。这种食品储存或许可以解说为什么这些“宇宙怪兽”在宇宙汗青上,被称为“宇宙拂晓”的时期生长得云云之快。德国海德堡马克斯·普朗克天文学研究所的伊曼纽尔·保罗·法里纳向导了颁发在《天体物理学》期刊上的这项研究。
天文学家如今第一次可以或许证明,原始星系情况中的确有充足的食品来维持超大质量黑洞增进和茂盛的恒星形成。这为天文学家正在构建刻画120亿多年前宇宙布局怎样形成的谜题增添了一块底子。超大质量黑洞是怎样在宇宙汗青上这么早就变得云云之大?研究评释:这些质量是太阳的几十亿倍,早期黑洞的存在是一个很大的谜。
这意味着,第一批黑洞大概是从第一批恒星的坍塌中形成,它们的增进速率肯定非常快。但是,到现在为止,天文学家还没有发觉充足多的“黑洞食品”(气体和灰尘)来解说这种快速增进。让事变更庞大的是,之前用阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列ALMA举行的观察表现,这些早期星系中存在大量灰尘和睦体,这些灰尘和睦体助长了恒星的快速形成。
ALMA的这些观察评释,大概险些没有剩余的工具来喂饱一个黑洞。为相识开这个谜团,天文学家利用智利阿塔卡马戈壁ESO甚大望远镜上的缪斯仪器来研究类星体。这项研究观察了31个类星体,这些类星体被以为是125亿多年前的模样,其时宇宙照旧一个婴儿,只有约莫8.7亿年的汗青。这是宇宙汗青上最大的类星体样本之一。
天文学家发觉,12个类星体被庞大的气晕困绕:从中间黑洞延伸10万光年、质量是太阳数十亿倍的冷密氢气光晕。来自德国、美国、意大利和智利的研究小组还发觉,这些气体晕与星系精密联合,为维持超大质量黑洞的增进和茂盛的恒星形成,提供了完善的食品源。这项研究之以是成为大概,要归功于欧洲南边天文台VLT上的多单位光谱探测器MUSE(缪斯)的超高敏锐度,这是类星体研究中的“游戏规章转变者”。
在每个目的的几个小时内,研究职员可以或许深入研究年轻宇宙中存在的最大质量和最贪欲黑洞的四周情况。固然类星体很光明,但它们四周的气晕却很难观看到,但缪斯可以探测到晕中薄弱的氢气辉光,让天文学家终极展现出:为早期宇宙中超大质量黑洞提供动力的食品储备。
博科园|研究/来自:欧洲南边天文台
参考期刊《arXiv》《天体物理学》
Cite: arXiv:1911.08498
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