中国科学家发现最亮类星体 亮度为太阳430万亿倍

中国科学家发现最亮类星体 亮度为太阳430万亿倍


2015年02月27日 　来源：北京日报　  



　　以中国天文学家为主的科研团队发现了一颗430万亿倍太阳光度、中心黑洞质量约为120亿个太阳质量的超亮类星体。据悉，这是人类目前已观测到的遥远宇宙中发光最亮、中心黑洞质量最大的类星体。它的质量是如此之大，以至于现有理论模型很难解释它在宇宙形成早期如何迅速地长大。

　　距离地球128亿光年
　　国际顶级科学期刊《自然》（Nature）26日公布一项最新研究成果，中国天文学家为主的科研团队发现一颗类星体，光度是太阳光度的430万亿倍，距离地球128亿光年，比目前已知距离地球最远130亿光年的类星体还亮7倍。其中心黑洞质量约为120亿个太阳质量，大约在宇宙大爆炸发生9亿年后形成，是目前已知的遥远宇宙中星体中光度最高、黑洞质量最大的类星体。相比之下，银河系中心的黑洞质量只相当于300万个太阳。
　　这个大黑洞位于一个类星体的中心，类星体是其中心黑洞猛烈吞噬周围物质而形成的耀眼天体。由于有超大黑洞“供应”能量，这一类星体是遥远宇宙中目前已知亮度最高的类星体。据了解，类星体是1963年被发现的银河系外能量巨大的遥远天体，其中心是猛烈吞噬周围物质、质量在千万太阳质量以上的超大质量黑洞。目前，天文学家已发现了20多万颗类星体，分布于宇宙大爆炸后7亿年至今，其中距离超过127亿光年的类星体仅40个左右。
　　丽江2米级小望远镜发现
　　这颗超亮类星体是中国天文学家于2013年底利用云南丽江2.4米口径的望远镜首先发现，随后又联合国外天文学家，利用美国、智利的多台大口径望远镜进行后续观测并最终得到确认的。
　　“我们发现这颗中心黑洞质量如此之大、光度如此之高的类星体后极为兴奋。它可帮助人类了解许多过去无法了解的宇宙早期信息，其中心黑洞在宇宙大爆炸9亿年后就达到120亿个太阳质量，这对宇宙早期黑洞形成与演化理论提出了挑战。”科研团队负责人、北京大学物理学院天文学系教授吴学兵说。
　　中国科学院国家天文台研究员、天体物理学家陈建生院士表示，“中国天文学家用2米级小望远镜发现了国际上通常需要10米级望远镜才能发现的天体，说明我国天文学家富有创新思想，可喜可贺。”
　　据了解，该研究团队还将对这一遥远类星体进行后续观测，并揭晓更多与之相关的科学奥秘。
　　挑战黑洞成长理论
　　这颗星体黑洞的质量是如此之大，以至于现有理论模型很难解释它在宇宙形成早期如何从一个黑洞“种子”成长为超级“怪兽”。论文合作者、美国亚利桑那大学天文学家樊晓晖教授对新华社记者说，在宇宙年龄只有如今约7％的时候（目前宇宙年龄约为138亿年），就形成了这么大质量的黑洞，对现有的宇宙早期黑洞成长理论模型提出了挑战。他强调，这不是要推翻现有理论，而是现有理论很难解释为什么会在“短时间”内形成如此大质量的黑洞，因此需要对理论进行修订完善。
　　樊晓晖认为该发现可能说明两个问题：一是早期宇宙中大质量恒星死亡坍塌形成的黑洞“种子”的质量可能远远高于以前的认识。二是大质量黑洞也许能以超出人们想象的速度吞噬周围的物质。总之，发现这一大质量黑洞令人“意外”。
　　这一研究项目的领导者吴学兵教授在一份声明中说，上述发现让他和同事“极为兴奋”，这颗类星体“就像遥远夜空中一盏最明亮的灯塔，其耀眼的光芒会帮助我们了解很多以前无法获得的宇宙早期信息”。
　　相关新闻
　　科学家首次证实存在黑洞旋风
　　据美国国家航天局消息，其“核光谱望远镜阵列”卫星和欧洲航天局的XMM-牛顿望远镜在一个巨大的黑洞中发现了一股吹向四面八方的黑洞旋风，这种现象曾经也发现过，但得到多方的怀疑，直到现在都不能证实这种现象是否真的存在。这一发现让科学家们第一次相信这种黑洞旋风的存在，并有机会来衡量这股超高旋风的能量，由此证明这种黑洞旋风的能量足以抑制宿主星系创造新的恒星。
　　核光谱望远镜阵列，简称“核星”，是一个沃尔特型X射线太空望远镜。观测的波段是来自天体的5到80千电子伏之间的高能X射线，尤其是核光谱。主要用于观测黑洞等宇宙天体。
　　核光谱望远镜阵列的主要科学目标是深度探索质量超过太阳十亿倍的黑洞，并了解粒子在活动星系核如何被加速到光速的百分之几，以及研究超新星残骸以了解重元素如何在超新星中形成。
　　XMM-牛顿卫星重3.8吨，长10米，太阳能电池帆板展开后宽16米，是欧洲空间局1999年发射的一颗X射线天文卫星，具有极高的谱分辨本领。
　　“黑洞吸积”研究取得重要进展
　　记者从中科院上海天文台获悉，经过十多年努力，我国天文学家在“黑洞吸积”领域取得重要研究进展。
　　黑洞对周围气体的吞噬过程被称为“黑洞吸积”。据上海天文台袁峰研究员介绍，黑洞周围气体在强引力作用下，一边旋转一边下落，形成巨大的盘状结构，被称为“吸积盘”。天文学家通过观测研究吸积盘中的不同现象，可窥探黑洞的真实颜容。
　　天文学家发现，以强大引力著称的黑洞，并不能将所有气体与物质都吞噬掉。在靠近黑洞周围的地方，还有一些细长的物质以及辐射往外喷射，被称为“喷流”。袁峰带领科研团队提出了首个模型，成功解释了间歇性喷流的形成原因。
　　一般来说，黑洞有“势力范围”，一直以来人们认为，所有进入该“势力范围”的气体，最后都应该落入黑洞。
　　然而，袁峰科研团队的最新研究却表明，进入黑洞“势力范围”的气体大概有接近99％都通过风损失掉了，只有1％最终进入了黑洞。这一关于热吸积流中存在风的理论，得到了实际观测的完全证实。袁峰说，“黑洞吸积盘存在很强的风，大部分气体都以风的形式被黑洞抛出去了，没有进入黑洞。距离黑洞越远，通过风被黑洞抛出去的几率就越大”。（本报综合报道）







http://www.chinanews.com/cul/2015/02-27/7085392.shtml中国科学家发现最亮类星体 亮度为太阳430万亿倍


2015年02月27日 　来源：北京日报　  



　　以中国天文学家为主的科研团队发现了一颗430万亿倍太阳光度、中心黑洞质量约为120亿个太阳质量的超亮类星体。据悉，这是人类目前已观测到的遥远宇宙中发光最亮、中心黑洞质量最大的类星体。它的质量是如此之大，以至于现有理论模型很难解释它在宇宙形成早期如何迅速地长大。

　　距离地球128亿光年
　　国际顶级科学期刊《自然》（Nature）26日公布一项最新研究成果，中国天文学家为主的科研团队发现一颗类星体，光度是太阳光度的430万亿倍，距离地球128亿光年，比目前已知距离地球最远130亿光年的类星体还亮7倍。其中心黑洞质量约为120亿个太阳质量，大约在宇宙大爆炸发生9亿年后形成，是目前已知的遥远宇宙中星体中光度最高、黑洞质量最大的类星体。相比之下，银河系中心的黑洞质量只相当于300万个太阳。
　　这个大黑洞位于一个类星体的中心，类星体是其中心黑洞猛烈吞噬周围物质而形成的耀眼天体。由于有超大黑洞“供应”能量，这一类星体是遥远宇宙中目前已知亮度最高的类星体。据了解，类星体是1963年被发现的银河系外能量巨大的遥远天体，其中心是猛烈吞噬周围物质、质量在千万太阳质量以上的超大质量黑洞。目前，天文学家已发现了20多万颗类星体，分布于宇宙大爆炸后7亿年至今，其中距离超过127亿光年的类星体仅40个左右。
　　丽江2米级小望远镜发现
　　这颗超亮类星体是中国天文学家于2013年底利用云南丽江2.4米口径的望远镜首先发现，随后又联合国外天文学家，利用美国、智利的多台大口径望远镜进行后续观测并最终得到确认的。
　　“我们发现这颗中心黑洞质量如此之大、光度如此之高的类星体后极为兴奋。它可帮助人类了解许多过去无法了解的宇宙早期信息，其中心黑洞在宇宙大爆炸9亿年后就达到120亿个太阳质量，这对宇宙早期黑洞形成与演化理论提出了挑战。”科研团队负责人、北京大学物理学院天文学系教授吴学兵说。
　　中国科学院国家天文台研究员、天体物理学家陈建生院士表示，“中国天文学家用2米级小望远镜发现了国际上通常需要10米级望远镜才能发现的天体，说明我国天文学家富有创新思想，可喜可贺。”
　　据了解，该研究团队还将对这一遥远类星体进行后续观测，并揭晓更多与之相关的科学奥秘。
　　挑战黑洞成长理论
　　这颗星体黑洞的质量是如此之大，以至于现有理论模型很难解释它在宇宙形成早期如何从一个黑洞“种子”成长为超级“怪兽”。论文合作者、美国亚利桑那大学天文学家樊晓晖教授对新华社记者说，在宇宙年龄只有如今约7％的时候（目前宇宙年龄约为138亿年），就形成了这么大质量的黑洞，对现有的宇宙早期黑洞成长理论模型提出了挑战。他强调，这不是要推翻现有理论，而是现有理论很难解释为什么会在“短时间”内形成如此大质量的黑洞，因此需要对理论进行修订完善。
　　樊晓晖认为该发现可能说明两个问题：一是早期宇宙中大质量恒星死亡坍塌形成的黑洞“种子”的质量可能远远高于以前的认识。二是大质量黑洞也许能以超出人们想象的速度吞噬周围的物质。总之，发现这一大质量黑洞令人“意外”。
　　这一研究项目的领导者吴学兵教授在一份声明中说，上述发现让他和同事“极为兴奋”，这颗类星体“就像遥远夜空中一盏最明亮的灯塔，其耀眼的光芒会帮助我们了解很多以前无法获得的宇宙早期信息”。
　　相关新闻
　　科学家首次证实存在黑洞旋风
　　据美国国家航天局消息，其“核光谱望远镜阵列”卫星和欧洲航天局的XMM-牛顿望远镜在一个巨大的黑洞中发现了一股吹向四面八方的黑洞旋风，这种现象曾经也发现过，但得到多方的怀疑，直到现在都不能证实这种现象是否真的存在。这一发现让科学家们第一次相信这种黑洞旋风的存在，并有机会来衡量这股超高旋风的能量，由此证明这种黑洞旋风的能量足以抑制宿主星系创造新的恒星。
　　核光谱望远镜阵列，简称“核星”，是一个沃尔特型X射线太空望远镜。观测的波段是来自天体的5到80千电子伏之间的高能X射线，尤其是核光谱。主要用于观测黑洞等宇宙天体。
　　核光谱望远镜阵列的主要科学目标是深度探索质量超过太阳十亿倍的黑洞，并了解粒子在活动星系核如何被加速到光速的百分之几，以及研究超新星残骸以了解重元素如何在超新星中形成。
　　XMM-牛顿卫星重3.8吨，长10米，太阳能电池帆板展开后宽16米，是欧洲空间局1999年发射的一颗X射线天文卫星，具有极高的谱分辨本领。
　　“黑洞吸积”研究取得重要进展
　　记者从中科院上海天文台获悉，经过十多年努力，我国天文学家在“黑洞吸积”领域取得重要研究进展。
　　黑洞对周围气体的吞噬过程被称为“黑洞吸积”。据上海天文台袁峰研究员介绍，黑洞周围气体在强引力作用下，一边旋转一边下落，形成巨大的盘状结构，被称为“吸积盘”。天文学家通过观测研究吸积盘中的不同现象，可窥探黑洞的真实颜容。
　　天文学家发现，以强大引力著称的黑洞，并不能将所有气体与物质都吞噬掉。在靠近黑洞周围的地方，还有一些细长的物质以及辐射往外喷射，被称为“喷流”。袁峰带领科研团队提出了首个模型，成功解释了间歇性喷流的形成原因。
　　一般来说，黑洞有“势力范围”，一直以来人们认为，所有进入该“势力范围”的气体，最后都应该落入黑洞。
　　然而，袁峰科研团队的最新研究却表明，进入黑洞“势力范围”的气体大概有接近99％都通过风损失掉了，只有1％最终进入了黑洞。这一关于热吸积流中存在风的理论，得到了实际观测的完全证实。袁峰说，“黑洞吸积盘存在很强的风，大部分气体都以风的形式被黑洞抛出去了，没有进入黑洞。距离黑洞越远，通过风被黑洞抛出去的几率就越大”。（本报综合报道）







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