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發現膨脹速度最快黑洞 或助解宇宙膨脹之謎

2018/5/17 — 19:02

Credits: NASA/CXC/M.Weiss

Credits: NASA/CXC/M.Weiss

澳洲天文學家發現已知膨脹得最快的黑洞,平均每兩日吸收相當於一個太陽的質量。研究已刊於預印期刊 arXiv , 並將會刊於 Publications of the Astronomical Society of Australia

最初賽丁泉天文台 (Siding Spring Observatory) 利用 SkyMapper 望遠鏡,測量到從距離地球約 10 億光年以外因紅移形成的近紅外線。研究人員繼而分析歐洲太空總署的蓋亞任務太空望遠鏡 (Gaia space telescope) 收集的最新數據。

蓋亞任務太空望遠鏡能量度星體的微小活動,從而找出星空上可能存在的黑洞。而蓋亞任務數據顯示這個發光星體相當穩定。這分別代表其距離與地球頗遠,而且有機會是相當罕見的超級巨型黑洞。研究人員再以攝譜儀確認了這個星體為黑洞。

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這個超級巨型黑洞亦稱為「類星體 (quaser) 」,屬於離地球最遠、能量最高的活躍星系核。研究人員估計 120 億年前(宇宙年齡約為 137.98 億年),這個類星體質量已相當於 200 億個太陽。這個類星體的質量平均每百萬年更會增長 1 %。與此同時,類星體亦會釋出主要為紫外線,其次是 X 光的能量。黑洞引力極大,會吸收周邊所有物質,會令它看起來極為光亮。有份參與研究的天文學家 Christian Wolf 形容:「這個黑洞增長得相當快;由於它每日吸入氣體時會產生大量磨擦力和熱量,因此會產生比整個星系釋出的光度高上千倍。若這個怪物坐落於銀河系中間,它將會比滿月光 10 倍。它看起來將會是一點極光的恆星,散發的光茫足以掩蓋其他星空上的恆星。」

雖然他們或發現到現時增長得最快的黑洞,但 Wolf 仍表示現時尚未知道為甚麼這個黑洞可在宇宙形成初期,已擁有極快的增長速度。他相信未來將要繼續尋找增長速度更快的黑洞。利用這類巨型黑洞結構,科學家可研究到早期星系和宇宙不同元素的形成機制。另外,快速增長黑洞也能將宇宙間氣體電離,令宇宙看起來更加清晰。他亦預期,未來測量儀器將可利用耀眼的黑洞結構,直接量度宇宙膨脹數據。 

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來源:
ANU, Astronomers find fastest-growing black hole known in space, 15 May 2018

報告:
Wolf, C, Bian, F., Onken, C.A., Schmidt, B.P., Tisserand, P., Alonzi, N., Hon, W.J. & Tonry, J.L. (2018). Discovery of the most ultra-luminous QSO using Gaia, SkyMapper and WISE. arXiv, Published Online. DOI: arXiv:1805.04317v1

文/Edward Ho、審核/

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