距地130億光年超大質量黑洞祖先“現身”

美國科學家在近日出版的《自然》雜志撰文指出，他們利用哈勃太空望遠鏡，發現了一個距離地球130億光年的紅色塵埃物體，它誕生于宇宙大爆炸7.5億年后的“宇宙黎明”時期，可能是超大質量黑洞已知最早的祖先，為理解早期宇宙中超大質量黑洞如何快速增長提供了新途徑。

研究人員指出，這顆古老的天體“一半是星系，一半是類星體”，擁有介于塵土飛揚的恒星形成星系和明亮發光的黑洞（類星體）之間的特征，被稱為過渡紅色類星體，理論認為存在于早期宇宙中，但此前從未被觀測到。

類星體是由位于星系中央的超大質量黑洞驅動的極其明亮的天體，這些巨型黑洞的質量為太陽質量的數百萬到數百億倍，以驚人的速度吞噬著周圍的一切，而被吞噬進入這些黑洞的氣體會由于摩擦而升溫，產生與星光同樣明亮的輝光。

之前的研究表明，類星體存在于宇宙誕生后7億年內，但目前尚不清楚這些超大質量物體是如何在大爆炸后如此迅速形成的。該研究合著者、哥倫比亞大學尼爾斯玻爾研究所副教授加布里埃爾·布拉默說：“模擬表明，這些黑洞會經歷一個快速增長的早期過渡階段：一個紅色致密物體從一個塵埃嚴重遮蔽的星系中出現。”

在最新研究中，布拉默團隊在用哈勃太空望遠鏡研究一個古老的恒星形成星系時，發現了此類罕見過渡天體中的一個——GNz7q。

研究表明，這個早期星系似乎能以比今天的銀河系快1600倍的速度產出新恒星，所有這些新生恒星都釋放出了巨大的熱量，加熱了星系周圍的氣體，使其在紅外波段發出明亮的光芒。在這些塵埃中，布拉默團隊發現了一個紅色光點，這是一個巨大而緊湊的物體，周圍彌漫著巨大的塵埃霧。

布拉默說：“這個紅點的光度和顏色完全符合過渡期紅色類星體的預測特征。觀測到的性質與理論模擬非常一致，表明GNz7q是首個處于過渡、快速增長階段的黑洞，是后來超大質量黑洞的祖先。”

研究人員希望借助可以追溯到宇宙最早期階段的望遠鏡，如美國國家航空航天局的詹姆斯·韋布太空望遠鏡，發現其他類似的物體。