《天然》杂志宣布吴学兵课题组在类星体研讨范
2019-07-03 13:23:12 沈冰
摘要: 运用我国云南的2.4米丽江望远镜和国外6.5米的多镜面望远镜、8.4米的大双筒望远镜、6.5米的麦哲伦望远镜和8.1米双子座望远镜,由北京大学吴学兵教授领导

运用我国云南的2.4米丽江望远镜和国外6.5米的多镜面望远镜、8.4米的大双筒望远镜、6.5米的麦哲伦望远镜和8.1米双子座望远镜,由北京大学吴学兵教授领导的以我国地理学家为主的世界团队发现了一颗间隔地球128亿光年、中心黑洞质量到达120亿太阳质量的超亮类星体,它是悠远世界中现在已知的发光最亮、中心黑洞质量最大的类星体。这一最新研讨成果宣布在2019年2月26日出书的世界尖端科学期刊《天然》(Nature)上。该杂志还为此作了题为“年青黑洞井喷式的快速生长”(Young black hole had monstrous growth spurt)的新闻发布,并约请德国马普地理研讨所的Bram Venemans博士在同期杂志的新闻与评述(News Views)中专门编撰题为“年青世界里的巨兽”(A giant in the young universe)的文章介绍了这一发现。闻名地理学家、我国科学院国家地理台陈建生院士以为这一作业:“根据我国的中小地理设备发现了迄今为止悠远世界中的最亮天体,可喜可贺。”

类星体是1963年被发现的一类特别天体。它们因看起来是“相似恒星的天体”而得名,但实际上却是银河系外能量巨大的悠远天体,其间心是正在强烈吞噬周围物质的超大质量黑洞,其质量在千万太阳质量以上。这些黑洞尽管本身不发光,但由于其强壮的引力,周围物质在快速落向黑洞的过程中以相似“冲突生热”的办法释放出巨大的能量,使类星体成为世界中最耀眼的天体。现在,地理学家们经过大型巡天现已发现了20多万颗类星体,它们散布于世界大爆炸之后7亿年至今,对应的世界学红移从7.085到0.05。经过对高红移类星体的探究,人们能够研讨到前期世界的结构和演化。但是,高红移类星体尽管本身能量巨大,但由于间隔过分悠远,在地球上看起来亮度并不高,因而被发现的数目相对较少。在已发现的20多万颗类星体中,间隔超越127亿光年(即红移大于6)的类星体只要40个左右。

悠远世界中具有巨大黑洞的类星体示意图(图片制作人:李兆聿(上海地理台)。背景图片来源于NASA/JPL-Caltech和Misti Mountain Observatory)

 

 

近年来,北京大学物理学院地理学系教授、科维理地理与天体物理研讨所副所长吴学兵领导的研讨团队提出了一套根据光学和红外波段地理测光数据选取红移大于5的类星体候选体的有用办法,并运用光谱观测发现了许多高红移类星体,其间最高红移的是一颗名为SDSS J0100+2802的类星体。它的榜首个光学波段光谱是在2019年12月29日运用云南丽江的 2.4米望远镜拍照的,吴学兵等开始断定它是一颗红移高于6.2的类星体。随后他们联合美国、智利等国的地理学家运用国外的多镜面望远镜、大双筒望远镜、麦哲伦望远镜和双子座望远镜 所作的后续观测进一步承认它是红移为6.3的类星体。运用观测到的光谱数据,他们估量出该类星体的光度(即发光才干)超越太阳光度的四百万亿倍,比现在已知的间隔最远(离地球130亿光年)的类星体还亮7倍。其间心的黑洞质量到达了120亿个太阳质量,使得它成为现在已知的高红移类星体中光度最高、黑洞质量最大的类星体。

 

 

吴学兵等发现的类星体SDSS J0100+2802是已知悠远类星体中黑洞质量和光度最大的[图片制作人:李兆聿(上海地理台)。背景图片是丽江2.4米望远镜圆顶及其天空,由我国科学院云南地理台供给。]

论文榜首作者和通讯作者吴学兵教授说:“该类星体十分特别,当咱们发现在世界大爆炸9亿年后就存在这样一颗中心黑洞质量如此之大、光度如此之高的类星体后感到极为振奋。它就像悠远夜空中一盏最亮堂的灯塔,其耀眼的光辉可协助咱们了解到许多曾经无法了解的世界前期信息。”

论文合作者、北京大学博士研讨生王飞格说:“这颗类星体开始是由咱们运用我国云南丽江的2.4米光学望远镜发现的,它也是世界上仅有一颗运用2米口径的望远镜所发现的红移6以上的悠远类星体。咱们为此感到特别骄傲!”

论文合作者、美国亚利桑那大学闻名华裔地理学家、北大科维理地理与天体物理研讨所特聘教授樊晓晖弥补说:“这一极亮类星体的发现对世界前期黑洞生长的理论模型提出了很强的约束,支撑了在世界前期黑洞比星系增长得更快的观念,并为未来研讨前期世界中黑洞和星系的构成和演化供给了一个特别的实验室。”

据了解,该研讨团队将运用包含哈勃太空望远镜在内的多台世界大型地理望远镜对这一特别的悠远类星体进行细心的后续观测,等待揭晓更多与之相关的科学奥妙。

陈建生院士在点评这一发现时说:“我国地理学家能够用国内2米级小望远镜发现了世界上一般需求10米级望远镜才干发现的天体,阐明我国地理学家赋有立异思维。但由于我国没有大望远镜,所以后续的深入研讨不得不依托国外大望远镜,我国参加世界下一代30米口径巨型望远镜(TMT)的建造对往后我国地理的开展是十分必要的。”

本研讨得到国家天然科学基金委、我国科学院先导B专项和科技部973等项目的支撑。

 

Nature宣布论文链接:www.nature.com/nature/journal/v518/n7540/full/nature14241.html

Nature对该论文的新闻发布网页:www.nature.com/news/young-black-hole-had-monstrous-growth-spurt-1.16989

Nature对该论文的新闻与评述文章链接:www.nature.com/nature/journal/v518/n7540/full/518490b.html

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修改:舍予

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