天文学家观测宇宙最古老的光:源自古老黑洞喷流

 

 

　　透过一个古老黑洞的喷流，天文学家得以观测到宇宙只有27亿年历史时发出的光。利用美国航空航天局(NASA)的钱德拉X射线天文望远镜，研究者“无意间”发现了这次遥远的黑洞喷流，揭示出在大爆炸发生后较早的几十亿年里，宇宙中存在的超大质量黑洞比以往认为的更多，并且具有强烈的喷流活动。
 

　　在这一时间点上，宇宙大约只有目前年龄的五分之一，而那时的残留辐射比现在强烈得多。钱德拉望远镜发现的此次喷流是被宇宙中最古老的光照亮的。这道光出现于一个被称为B3 0727+409的黑洞系统里，距离地球至少有30万光年。
 

　　尽管天文学家并不十分同意喷流会发出X射线的解释，但他们表示，从B3 0727+409喷流而出的电子很可能会以接近光速的速度传播数十万光年，形成能够被天文望远镜捕获的X射线频带。
 

　　在大爆炸之后较早的几十亿年里，宇宙中充满了比现在更高强度的宇宙微波背景辐射(CMB)。这一时期，由黑洞喷流出来的电子会穿过宇宙微波背景辐射，与微波光子碰撞，从而增强X射线波段的能量。
 

　　日本宇宙科学研究所(Institute of Space and Astronautical Science，ISAS)的奥罗拉?西米翁内斯库(Aurora Simionescu)领导了这项研究，她说：“我们现在发现的这次喷流发生在宇宙诞生不到30亿年的时候，而喷流中X射线的亮度比近期宇宙所应该具有的亮度强大约150倍。”
 

　　通常情况下，这种发现是通过射电望远镜取得的，而不是通过X射线望远镜。但是这一次，X射线成像成功捕捉到了喷流活动，而喷流中几乎没有出现无线电信号。“我们实际上是无意间观测到了这次不可思议的喷流，因为它刚好出现在钱德拉望远镜的视野中，而我们当时正在观测另一些东西，”共同作者、波兰雅盖隆大学的Lukasz Stawarz解释道。
 

　　不过，Stawarz也表示，观测到像B3 0727+409系统这样的喷流并不常见，“如果较亮的X射线喷流能够与非常微弱，或者无法探测到的无线电波并存的话，这意味着宇宙中可能存在着更多这样的喷流，因为我们还没有对它们进行系统的搜寻。”
 

　　研究者称，类似这样的喷流活动可以提供有关宇宙早期超大质量黑洞行为的线索，并帮助了解这些黑洞可能随时间发生的改变。“超大质量黑洞的活动，包括发射喷流等，可能在宇宙初期和后来的时间里各不相同，”共同作者、美国海军研究实验室的Teddy Cheung说，“通过发现并研究更多这些遥远的喷流，我们可以了解超大质量黑洞的性质在数十亿年时间里发生的变化。”