北京時(shí)間4月1日消息，大爆炸后9億年時(shí)，我們的宇宙進(jìn)入了最早的星系時(shí)代，此時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)了一個(gè)10億倍于太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞。這個(gè)黑洞吸收了大量的電離氣體，形成了一個(gè)“星系發(fā)動(dòng)機(jī)”——稱(chēng)為“耀變體”(blazar)——將一股超高溫的明亮物質(zhì)噴射到太空中。在今天的地球上，我們?nèi)匀豢梢蕴綔y(cè)到120多億年前那次爆炸所發(fā)出的光。

天文學(xué)家先前發(fā)現(xiàn)的證據(jù)表明，在稍微年輕一點(diǎn)的“射電噪活動(dòng)星系核”(radio-loud active galactic nuclei，簡(jiǎn)稱(chēng)RL AGNs)中，存在著原始的超大質(zhì)量黑洞，不斷吞噬周?chē)臍怏w和恒星。這些星系核在射電望遠(yuǎn)鏡看來(lái)格外明亮，這被認(rèn)為是它們包含超大質(zhì)量黑洞的證據(jù)。耀變體就是一類(lèi)特殊的射電噪活動(dòng)星系核，會(huì)噴射出兩束方向相反的“相對(duì)論性”(即接近光速)物質(zhì)。這些噴射流發(fā)出許多不同波長(zhǎng)的窄光束，其方向只有在對(duì)準(zhǔn)地球時(shí)，我們才能在如此遙遠(yuǎn)的距離上探測(cè)到它們。在一項(xiàng)新研究中，天文學(xué)家觀測(cè)到了至今最遙遠(yuǎn)的耀變體，接近130億光年。該發(fā)現(xiàn)將最古老的超大質(zhì)量黑洞的確定日期提前到了宇宙歷史的頭10億年，并表明在那個(gè)時(shí)期存在著許多我們尚未發(fā)現(xiàn)的類(lèi)似黑洞。

新研究作者之一、意大利國(guó)家天體物理研究所的博士生西爾維亞(Silvia Belladitta)在一份聲明中說(shuō)：“由于這一發(fā)現(xiàn)，我們能夠說(shuō)，在宇宙生命的最初十億年時(shí)，存在眾多非常巨大的黑洞，不斷發(fā)出強(qiáng)烈的相對(duì)論性噴流。”

西爾維亞等研究者的發(fā)現(xiàn)證實(shí)，在宇宙歷史上一個(gè)名為“再電離”的時(shí)期中，存在著耀變體。再電離發(fā)生在大爆炸后漫長(zhǎng)的黑暗時(shí)代之后，當(dāng)時(shí)第一批恒星和星系剛開(kāi)始形成。

研究作者寫(xiě)道，耀變體的發(fā)現(xiàn)有力地表明，可能還存在許多其他耀變體。如果在宇宙的早期階段只存在一個(gè)耀變體，那它需要足夠巧合，才能將狹窄的可見(jiàn)光束射向地球并為我們探測(cè)到。更有可能的情況是，當(dāng)時(shí)存在著大量類(lèi)似的耀變體，其光束指向各個(gè)方向，正好有一束被我們發(fā)現(xiàn)。

研究人員表示，這些耀變體是超大質(zhì)量黑洞的種子，它們主宰著我們今天宇宙中許多大型星系的核心——包括銀河系中心相對(duì)安靜的超大質(zhì)量黑洞人馬座A*。“觀察耀變體非常重要。每發(fā)現(xiàn)一個(gè)這種類(lèi)型的光束源，我們知道肯定有100個(gè)相似的，但大多數(shù)光束都有不同的方向，因此過(guò)于微弱，無(wú)法被直接看到，”西爾維亞說(shuō)道。

該研究的結(jié)果發(fā)表在近期的《天文學(xué)和天體物理學(xué)》(Astronomy & Astrophysics)上。所有這些信息，都幫助天體物理學(xué)家重建超大質(zhì)量黑洞如何形成，以及何時(shí)形成的故事。(記者 任天)