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    发现迄今最亮的高红移类星体,竟由15亿倍太阳质量的黑洞驱动

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      爱因斯坦

      利用Spektr-RG太空望远镜,天文学家观测研究了遥远的类星体,从这个被命名为CFHQSJ142952+544717的类星体中探测到了强烈X射线辐射,这是迄今为止已知X射线亮度最高的高红移类星体,其研究发现发表在《arxiv》上。类星体是极其明亮的活动星系核(AGN),含有带吸积盘的超大质量中心黑洞,红移是从支配它们可见光和紫外光谱的强光谱线测量。

      发现迄今最亮的高红移类星体,竟由15亿倍太阳质量的黑洞驱动

      所有观测到的类星体光谱都有0.056~7.54%的红移。天文学家对寻找新的高红移类星体(红移高于6.0)特别感兴趣,因为高红移类星体是可观测宇宙中最明亮、最遥远的致密天体。类星体的光谱可以用来估计超大质量黑洞质量,从而约束类星体的演化和形成模型。因此,高红移类星体可以成为探测早期宇宙的有力工具。现在,由俄罗斯科学院空间研究所帕维尔·梅德韦杰夫领导的一组研究人员发现:

      发现迄今最亮的高红移类星体,竟由15亿倍太阳质量的黑洞驱动

      一个已知的类星体CFHQSJ142952+544717(红移约6.18,被归类为射电类星体)也显示出显著的X射线辐射。这一发现是使用Spektr-RG卫星上的eROSITA望远镜作为全天观测的一部分做出。天文学家们在论文中写道:我们报告了2019年12月10日至11日在Spektr-RG太空望远镜上使用eROSITA望远镜发现的X射线辐射。CFHQSJ142952+544717是目前已知最远最亮的射电类星体,z=6.18。

      发现迄今最亮的高红移类星体,竟由15亿倍太阳质量的黑洞驱动

      与大多数类星体相比,CFHQSJ142952+544717除了射电很亮之外,它的X射线也很亮。研究测量了CFHQSJ142952+544717在2.0keV-10keV能区的X射线光度约为264亿erg/s,这意味着该天体是红移高于6.0时,观测到X射线亮度最高的类星体。CFHQSJ142952+544717的辐射光度估计在200亿到300万亿erg/s之间,这使它成为红移大于5.7时已知最极端的类星体之一。

      发现迄今最亮的高红移类星体,竟由15亿倍太阳质量的黑洞驱动

      此外,假设测辐射光度不超过爱丁顿极限,这表明驱动类星体的超大质量黑洞质量至少为15亿倍太阳质量。为了解释CFHQSJ142952+544717相对于光学/紫外辐射的高X射线亮度,天文学家推测这可能与类星体的射电亮度有关。特别是由于(1+z)^4≈2.7×10^3宇宙学因子导致高能量密度的逆康普顿散射对喷流中,相对论电子的CMB光子合理贡献。

      发现迄今最亮的高红移类星体,竟由15亿倍太阳质量的黑洞驱动

      研究人员指出,如果这种情况属实,Spektr-RG太空望远镜可能会在其正在进行的任务中,发现更多很亮的高红移射电类星体。

      博科园|Copyright Science X Network/Tomasz Nowakowski/Phys

      参考期刊《arXiv》

      Cite: arXiv:2007.04735

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