新发现 耀眼耀变星 在宇宙十亿岁

简介:观测到的一颗耀变星PSO J0309+27是迄今发现的最遥远的耀变星。它在距离地球130亿光年处发现,说明它可能活跃于大爆炸后不到10亿年内。根据电磁波谱研究,J0309+27是迄今发现的最强大的持久射电和X射线源。

自从五十年代开始,天文学家们就知道有着特别明亮的中心的星系—aka,也被称作活动星系核或者类星体。这个发光现象是特大质量的黑洞在他们的中心消耗时间和释放电磁能量的结果。后来的研究揭晓有一些类星体特别明亮是因为他们的相对论射流是直接朝着地球的。在1978 年,天文学家Edward Speigel创造了blazar 来描述物体的特定分类。一个调查组织用望远镜在 Large Binocular天文台观察到了一个离地球130亿光年的Blazar。这个物体被命名为PSO J030947.49+271757.31 (or PSO J0309+27),是到目前为止观察到的最远的blazar,这预示着其他更多跟它类似的星球的存在。

这个研究的成果是由Silvia Belladitta 领导的,她是一个 Insubria 大学的博士生同时也为意大利国际天文协会工作。她的研究由INAF 的研究者Alessandro Caccianiga 和 Alberto Moretti管理,另外还包括一个来自 Bologna, Milano-Bicocca, 和 Oslo大学的研究者的国际团队。

由黑洞提供能量的星系blazars是最常见的由NASA’s Fermi Gamma-ray 太空望远镜监测到的来源

版权所有M. Weiss/CfA

他们发表在天文学和天体物理期刊上的研究还被来自巨阵天空调查(VLA)和全景望远镜快速反应系统 (Pan-STARRS)PS1 数据库的交叉配对数据选中。然后他们还用NASA 的Swift Space太空望远镜(Pan-STARRS)和 Large Binocular望远镜(LBT)进行观察。

天文学家已经猜想PSO J0309+27是一个离我们很远的物体。然而使用Swift’s X-Ray Telescope (XRT)的观察表明它是由LBT(已经确认它是目前为止最远的耀类星体)上的多重圆物体摄谱仪得到的视觉观察

就像所有其他的耀类星一样,PSO J0309+27是一个明亮的电台来源,它还有一连串的高能量运行速度接近光速的微粒(aka,一个相对论性喷气式飞机)从它的中心开始延伸并且可以从已知宇宙上看到。但是,这些喷气式飞机只能在狭窄的视线被看见,这意味着地球要经过困难的侦查才能瞄准它。

但是自从它被发现离地球一百三十光年,这就意味着这个耀变星在大爆炸十亿年之后没有那么活跃了。而且,它是最早的没有被灰尘掩盖的AGN 的例子中的一个,这给天文学家穿过整个电子光谱研究这个物体提供了机会。

The Large Binocular 望远镜展示两想象中的镜子,版权所有NASA

就像 Belladitta 在INAF报道中说的一样“出现在我们眼前的光谱首先确认了 PSO J0309+27确实是一个AGN,或者是一个因为中心存在着因为不断有气体进入的特大质量的黑洞和它自己吞没的星星而超级明亮的中央核的星系。”

另外LBT用它的光向红色的转换或者记录值为6.1的红移获得的数据也确认 PSO J0309+27真的离我们特别远,,之前从来这样没有测量过类似似的物体。

简而言之,PSO J0309+27作为力量最强的持续的电台和X射线来源被在这样的距离看到。基于他们用LBT 做的观察(他们仍然在分析),Belladitta和她的同事预估中心黑洞正在给这个大概给太阳质量的一百万倍的耀变星体提供能量。

相比之下,我们星系的射手座大概是太阳质量的四百万倍。

它的发现也给原始宇宙中成百上千的相似物体的存在提供了线索,但是这些物体的定位很难被直接发现。因此,PSO J0309+27的存在也允许天文学家们用早期宇宙中强大的相对论射流确定AGN 的数量。

而且,像这样的耀变星体存在在大爆炸之后一百万年时间之内更可能代表来自所有今天已经在宇宙中显现的SMBH 的“种子”。在这个区域更深的研究也能提供在宇宙进化中能引发新的宇宙模型的洞察力。

作者: Matt Williams

FY: 午晶晶

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