史匹哲太空望遠鏡(Spitzer Space Telescope)看見已知最早的兩個超大質量黑洞!這個最新發現刊登在本週出版的「自然」(Nature)期刊。論文的主要作者-亞利桑那大學的江林華表示,它們可能是誕生在沒有塵埃的環境中的第一代類星體,還在演化的早期階段。類星體是擁有超大質量黑洞的大質量星系,其中心的緻密區域。
我們的星系和宇宙充滿了塵埃,但是天文學家相信在非常早期的宇宙是沒有塵埃存在的,因此,最原始的類星體應該也是如此,但在這之前一直都尚未觀察到「乾淨(缺少塵埃)」的類星體。
史匹哲太空望遠鏡觀測了記錄上最小的兩個類星體,它們距離地球130億光年。J0005-0006和J0303-0019最先是在史隆數位巡天(Sloan Digital Sky Survey)的可見光影像中被發現,美國太空總署的錢卓太空望遠也觀測了其中一個天體的X射線。在類星體周圍的氣體逐漸掉入時,類星體會發出從X射線、紫外線,到可見光各個波段的輻射。類星體發出的光非常亮,因此即使它們遠在宇宙的邊緣,還是能夠被偵測到。
當江林華等人計畫在2006-2009年之間,利用史匹哲太空望遠鏡觀測J0005-0006和J0303-0019時,這兩個目標在一群類星體中並不顯眼。史匹哲太空望遠鏡量測了它們的紅外線輻射,和另外19個類星體一樣,屬於目前已知最遙遠的類星體,在這些類星體旁,都有超過一億個太陽質量的黑洞。
史匹哲太空望遠鏡的工作波段是在紅外線,因此正適合用來觀測塵埃被黑洞吸積加熱所產生的溫暖光芒。但在這21個類星體中,J0005-0006和J0303-0019看起來卻沒有熱灰塵的存在。因此這兩個早期的黑洞,應該是在大霹靂之後數十億年內,宇宙的塵埃才剛開始形成時誕生的。早期宇宙中還沒有任何分子能夠凝結形成塵埃,這個過程所需的元素,要到更晚的時候,才能由恆星製造出來。這篇論文的共同作者之一樊曉暉如此表示。
天文學家也發現,熱塵埃的數量和黑洞的質量有關:當黑洞吸積物質成長時,塵埃也有時間在周圍逐漸形成。在J0005-0006和J0303-0019核心的黑洞,是在早期宇宙中量測到最小質量的黑洞,這表示它們還很年輕,灰塵還尚未在周遭形成。
本研究中史匹哲太空望遠鏡的觀測,是在2009年5月液體冷卻劑用完-也就是「溫暖任務」(warm mission)之前-所進行的。
Editor: Seline
新聞來源:Universe Today
http://www.universetoday.com/2010/03/17/spitzer-spies-earliest-black-holes/#more-59922
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