大多数遥远的Quasar发现了Sheds Light上超级分类的黑洞生长

完全形成于6700万年后大爆炸并由最早的已知超级分类供电黑洞这颗类星体提供了早期宇宙中巨大星系的形成过程。

由亚利桑那大学领导的一支天文学家团队从地球上观察到130.3亿光年的发光标准 - 最遥远的象征迄今为止。在大爆炸后达到6700万年，当时宇宙只有5％的当前年龄，Quasar将一个相当于110亿太阳的综合质量的超现实主义的黑洞。

除了最遥远的 - 和延伸之外，最早的 - 准姓名，该目的是第一个显示出超热气体的流出风的证据，这是从黑洞周围逃避的超级加热气体的流量。光速。除了揭示强大的准驱动风之外，新的观察还会在主机星系中显示出急性的星形形成活动，其中Quasar正式指定J0313-1806。

研究人员将展示他们的发现，这些结果被接受了出版物天体物理学杂志通讯》上美国天文学会第237次会议将于2021年1月11日至15日举行，会议期间的新闻发布会上和科学演讲中，科学家们都在谈论这个问题。

三年前发现了婴儿宇宙中的Quasars之间的纪录持有人。亚利桑那大学团队也为此发现。据思想是由超大分离的黑洞引起周围物质的围绕，例如气体甚至整颗恒星，导致称为围绕黑洞旋转的过热物质的Maelstrom。由于所涉及的巨大能量，Quasars是宇宙中最亮的光源之一，通常会出现主宿主星系。

虽然J0313-1806仅仅比以前的纪录持有人更远的20万光年，但新的Quasar含有两次沉重的黑洞。这标志着宇宙学的重大进步，因为它为早期宇宙的黑洞形成了最强大的约束。

“这是最早的证据表明，超级分类的黑洞是如何影响其周围的主机星系，”纸张的潜国机构在Uarizona的管家天文台的哈勃研究员们的领先作者Feige Wang说。“从观察到较遥远的星系，我们知道这必须发生，但我们从未见过这么早在宇宙中发生。”

当宇宙非常年轻的时候，已经大使数百万，如果不是数十亿，那么在他们的黑洞中的太阳能群众对科学家们试图解释他们几乎没有时间的挑战，他们试图解释它们是如何存在的。普通接受的黑洞形成解释涉及在其生命结束时作为超新星爆炸的星星，并将其坍塌成黑洞。当这种黑洞随着时间的推移合并时，它们可以 - 理论上 - 生长到超级分类的黑洞。然而，与每年以美元的碎片削减削减退休基金需要很多寿命，早期宇宙中的Quasars有点像百万富翁;他们必须通过其他方式获得群众。

这颗新发现的类星体排除了目前关于超大质量黑洞如何在如此短的时间内形成的两种模型，从而提供了一个新的基准。在第一个模型中，主要由氢组成的大质量恒星，缺乏构成后来恒星的大多数其他元素，包括金属，在年轻的星系中形成第一代恒星，并为新生的黑洞提供食物。第二个模型涉及致密的星团，它们从一开始就坍缩成一个巨大的黑洞。

然而，据发现它的团队，Quasar J0313-1806拥有太大的巨大巨大，以通过上述方案解释。该团队计算出，如果在其中心的黑洞早在大爆炸后的1亿年后形成，因此尽可能快地增长，它仍然必须至少有10,000个太阳能群。

“这告诉你，无论你做了什么，这个黑洞的种子必须由不同的机制形成，”联合副教授和Uarizona of天文学部主管和联司令部。“在这种情况下，涉及大量原始的冷氢气，冷氢气直接坍塌成籽黑洞。”

因为这种机制不需要成熟的恒星作为原材料，它是唯一一种允许类星体J0313-1806的超大质量黑洞在宇宙这么早的时候增长到16亿太阳质量的机制。范解释说，这就是新记录的类星体如此有价值的原因。

“一旦你考虑到较低的红移，所有的模型都可以解释那些距离较近、质量较低的类星体的存在，”他说。“为了使黑洞增长到我们看到的J0313-1806的大小，它必须从一个至少10000个太阳质量的种子黑洞开始，这只有在直接坍缩的情况下才有可能。”

这颗新发现的类星体似乎为我们提供了一个罕见的机会，让我们得以一眼看见宇宙诞生之初的一个星系的生命。当时，在存在时间较长的星系中，许多星系形成过程已经放缓或停止，但仍在全面展开。

根据目前的星系演化模型，在其中心生长的超大质量黑洞可能是星系最终停止产生新恒星的主要原因。类星体就像一支宇宙规模的喷灯，猛烈地冲击着周围的环境，有效地将宿主星系中的大部分冷气体扫走，而这些冷气体是形成恒星的原材料。

“我们认为那些超大质量的黑洞是许多大星系在某一时刻停止形成恒星的原因，”范说。“我们在较低的红移处观察到这种‘猝灭’，但直到现在，我们还不知道这一过程在宇宙历史中开始的时间有多早。这颗类星体是最早的证据，表明淬火可能在很早的时候就发生了。”

通过测量Quasar的亮度，王的团队计算了其中心的超现实黑洞，平均每年摄取25个太阳的质量，这被认为是其高速热的主要原因等离子体风吹在其周围的银河系中的风速。相比之下，在中心的黑洞银河系已经变得大多是休眠。

当银河系以每年1个太阳质量的缓慢速度形成恒星时，J0313-1806在同一时期产生了200个太阳质量的恒星。

“这是一种相对较高的明星形成率，类似于在类似年龄的其他代尔马斯观察到的，它告诉我们主机星系正在迅速增长，”王说。

“这些Quasars可能仍然在建造他们的超级分类黑洞的过程中”加入了风扇。“随着时间的推移，Quasar的流出热量并将所有的气体推出了星系，然后黑洞没有任何东西可以进食并且不会停止生长。这是关于这些最早的大规模星系和Quasars的增长的证据。“

该报告第二作者的彼得A. Strittermatter家伙在管家天文台的彼得A. Strittermatter家伙Jinyi Yang表示，研究人员预计包括潜在的新记录断路器，包括潜在的新记录断路器。在智利的Las Campanas观测所在的6.5米麦哲伦Baade望远镜观察杨和粉丝在智利的Las Campanas天文台中发现。

“我们的类星体调查覆盖了非常广泛的领域，使我们能够扫描几乎半边天，”杨说。“我们已经选出了更多的候选人，我们将对他们进行更详细的观察。”

研究人员希望在未来的观察中更加有关Quasar的秘密，特别是美国国家航空航天局的詹姆斯·韦伯太空望远镜目前计划于2021年发射。

“使用地面望远镜，我们只能看到一个点源，”王说。“未来的观测可能会让我们更详细地分析这颗类星体，展示它外流的结构，以及风向其星系延伸的距离，这将让我们更好地了解它的进化阶段。”

除了6.5米的麦哲伦巴德望远镜外，以下仪器也参与了这项研究:北双子座望远镜和凯克天文台，都位于夏威夷的茂纳基亚岛;还有双子南望远镜，塞罗托洛洛美洲天文台的Victor M. Blanco 4米望远镜，以及阿尔玛，Atacama大毫米阵列，均位于智利的阿塔卡马沙漠。Blanco Telescope的数据贡献给了desi在NOIRLab的社区科学和数据中心(CSDC)的天文数据实验室，传统的成像调查服务于天文社区，帮助首先确认J0313-1806，双子座南星的观测被用来确认其类星体的身份。

研究团队还包括天文学家理查德绿色和博士生明浩悦，都在管家天文台。该研究由美国宇航局，国家科学基金会，欧洲研究理事会和中国国家科学基金资助。

Magellan望远镜由美国大学合作管理，包括亚利桑那大学。

NSF’s NOIRLab (National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory), the US center for ground-based optical-infrared astronomy, operates the international Gemini Observatory (a facility of NSF, NRC-Canada, ANID-Chile, MCTIC-Brazil, MINCyT-Argentina, and KASI-Republic of Korea), Kitt Peak National Observatory (KPNO), Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO), the Community Science and Data Center (CSDC), and Vera C. Rubin Observatory. It is managed by the Association of Universities for Research in Astronomy (AURA) under a cooperative agreement with NSF and is headquartered in Tucson, Arizona.

天文社区荣幸有机会在夏威夷的Maunakea和智利塞罗托罗和CerroPachón上对亚利桑那州的Iolkam du'ag（Kitt Peak）进行天文学研究。我们认识并承认这些网站对Tohono O'odham国家的非常重要的文化作用和敬畏，分别向夏威夷国家，以及智利的当地社区。