第一次看到兩個(gè)巨大的黑洞在宇宙黎明中碰撞

我們剛剛看到具體的證實(shí)，即星系可能在早期宇宙中碰撞和成長(zhǎng)。

科學(xué)家們終于發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)熾熱的類星體——由超大質(zhì)量驅(qū)動(dòng)的星系黑洞– 在宇宙黎明中合并在一起的行為，僅在 9 億年后生活大爆炸.

這是我們?cè)谶@個(gè)時(shí)代發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)碰撞類星體對(duì)。在大爆炸之后，這是一個(gè)強(qiáng)烈的宇宙形成時(shí)期，這個(gè)時(shí)期應(yīng)該充滿了合并的星系，但以前的搜索只發(fā)現(xiàn)了孤獨(dú)的人。

天文學(xué)家們松了一口氣，終于找到了一個(gè)——這個(gè)探測(cè)可以幫助揭示更多的星系碰撞。宇宙黎明，現(xiàn)在我們有一個(gè)示例向我們展示了要查找的內(nèi)容。

“在再電離時(shí)代存在合并類星體已經(jīng)很久了，”解釋日本愛媛大學(xué)的天文學(xué)家松岡芳樹（Yoshiki Matsuoka）?！艾F(xiàn)在已經(jīng)首次得到證實(shí)?！?/p>

類星體是宇宙中最亮的物體之一。它們是超大質(zhì)量星系黑洞它正以極快的速度進(jìn)食：一團(tuán)巨大的塵埃和氣體圍繞著它，其中的黑洞正在從中積極地吞噬。這個(gè)過(guò)程從作用在云上的摩擦力和引力中產(chǎn)生大量熾熱的光，使其發(fā)光。

科學(xué)家認(rèn)為，類星體可以在兩個(gè)星系合并時(shí)形成，這一過(guò)程導(dǎo)致銀河系中心的物質(zhì)濃度更高。我們已經(jīng)看到很多證據(jù)證明在最近的宇宙中過(guò)去和正在進(jìn)行的合并，包括銀河系中心與二或更多超大質(zhì)量黑洞在緩慢的螺旋碰撞過(guò)程中。

正因?yàn)槿绱?，因?yàn)槲覀儼l(fā)現(xiàn)了很多早期宇宙中的類星體（部分原因是它們更亮，因此更容易看到），宇宙學(xué)家預(yù)計(jì)在宇宙黎明期間星系合并率很高。

反過(guò)來(lái)，這將有助于我們理解被稱為再電離時(shí)代的早期宇宙時(shí)期，在這個(gè)時(shí)期，強(qiáng)大的光使霧蒙蒙的中性氫電離，使其變清并允許光自由流動(dòng)。

但實(shí)際上，找到這些合并被證明是非常棘手的。

事實(shí)上，這個(gè)發(fā)現(xiàn)是相當(dāng)偶然的。松岡和同事們正在仔細(xì)研究使用斯巴魯望遠(yuǎn)鏡收集的數(shù)據(jù)，這時(shí)他們發(fā)現(xiàn)了一些不尋常的東西。

“在篩選類星體候選者的圖像時(shí)，我注意到兩個(gè)相似且極紅色的光源彼此相鄰，”松岡 說(shuō).“這一發(fā)現(xiàn)純屬偶然?！?/p>

一對(duì)并排的紅色斑點(diǎn)可以是任何一個(gè)數(shù)量的東西。例如，單個(gè)物體的光可以是被時(shí)空的引力扭曲分裂和復(fù)制在源和查看器之間，導(dǎo)致單個(gè)對(duì)象看起來(lái)像兩個(gè)或更多.

因此，研究人員使用斯巴魯望遠(yuǎn)鏡和雙子座北望遠(yuǎn)鏡以及阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列（ALMA）進(jìn)行了后續(xù)觀測(cè)。

這些觀測(cè)表明，這些物體不僅真實(shí)且距離很遠(yuǎn)，而且彼此緊挨著，相距僅40,000光年。

研究小組還發(fā)現(xiàn)，星系發(fā)出的光中有很大一部分來(lái)自恒星形成，并且有一座氣體橋?qū)⑺鼈冞B接起來(lái)，這表明兩者正在相互作用 - 并且正在合并。

每個(gè)黑洞似乎都擁有一個(gè)超大質(zhì)量黑洞，其質(zhì)量約為太陽(yáng)質(zhì)量的1億倍。這對(duì)早期宇宙來(lái)說(shuō)是巨大的——即使是銀河系的中心黑洞也只有430萬(wàn)太陽(yáng)質(zhì)量。

這是一個(gè)了不起的發(fā)現(xiàn)，并且有望在未來(lái)出現(xiàn)更多相同的發(fā)現(xiàn)。與此同時(shí)，研究人員正在努力分析ALMA的觀測(cè)結(jié)果，以表征圍繞兩個(gè)星系的塵埃和氣體。研究結(jié)果將發(fā)表在另一篇論文中。

該研究已發(fā)表在天體物理學(xué)雜志快報(bào).

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