世界上最大的反射望远镜：发现最悠久的黑洞

　　发表在最近一期的《天体物理学杂志快报》上一篇最新论文报告，由西班牙、德国、美国的一个天文学家团队，通过使用世界上最大的光学单一口径反射望远镜——加那利大型望远镜，发现宇宙中历史最悠久的黑洞，该黑洞属于由黑洞提供动力、称为耀变体的极为稀有星系家族。

　　加那利大型望远镜当物质朝着星系中心的超大质量黑洞坠落时，其中的一些物质以接近光速的速度，沿着指向相反方向的射流向外加速。如下图所示，当其中的喷流正好对准地球方向时，星系显得特别明亮，被归类为耀变体。

　　耀变体研究小组已经确定了在宇宙诞生的前20亿年内，最著名的伽马射线发射星系之一，称为蝎虎座BL（BL Lacertae），是一个有着高度变化的活跃核心星系（AGN或活跃星系核）。

　　只有一小部分星系发出伽玛射线，这是最极端的光形式。天文学家认为，这些高能光子来自位于这些星系中心的超大质量黑洞附近。发生这种情况时，它们被称为活跃星系。黑洞从周围环境中吞下物质，并发出喷射流，即准直的物质流和辐射流。这些活跃的星系中，很少有（少于1％）的喷流偶然指向地球，是宇宙中最强大的辐射源之一。

　　活跃星系耀变体有两种：蝎虎座BL和平面光谱无线电类星体（FSRQ）。目前对这些神秘的天文物体的了解是，平面光谱无线电类星体是相对年轻的活跃星系，富含尘埃和气体，围绕着中心黑洞。随着时间的流逝，可用于馈送黑洞的物质数量被消耗，平面光谱无线电类星体演变为蝎虎座BL对象。 换句话说，蝎虎座BL可能代表了耀变体生命的老年人和进化阶段，而平面光谱无线电类星体则类似于成年人。

　　耀变体研究人员说，“由于光速受到限制，我们观察得越远，我们研究的宇宙越早。”天文学家认为，宇宙的当前年龄约为138亿年。当宇宙的年龄只有10亿年时，最远的平面光谱无线电类星体被确定在一个距离之外。为了进行比较，当宇宙的年龄约为25亿年时发现了已知的最远的蝎虎座BL。因此，从平面光谱无线电类星体到蝎虎座BL进化的假说似乎是正确的。

　　现在，国际科学家团队发现了一个新的蝎虎座BL对象，称为4FGL J1219.0 + 3653，它比以前的纪录保持者更远。研究人员说：“我们已经发现了一个已存在8亿年的蝎虎座BL，那时的宇宙还不到200万年。“这一发现挑战了蝎虎座BL实际上是平面光谱无线电类星体演进阶段的当前情况，这一发现挑战了我们对宇宙大爆炸和活跃星系的宇宙演化的认识。”

　　参考：The First Gamma-Ray Emitting BL Lacertae Object at the Cosmic Dawn, The Astrophysical Journal. Published 2020 October 27. DOI: 10.3847/2041-8213/abbc06

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