天文學家發現了83個類星體由超大質量黑洞提供動力，當宇宙只有當前年齡的5％時形成。

來自日本，臺灣和普林斯頓大學的天文學家發現了83個類星體，這些類星體來自遙遠宇宙中的超大質量黑洞，從宇宙不到現在的10％時開始。在Maunakea的Subaru望遠鏡上的超級超級相機拍攝的這張照片中，光線從已知最遙遠的類星體之一發出，由距地球130。5億光年遠的超大質量黑洞提供動力。該領域的其他物體主要是銀河系中的恆星或沿著視線的星系。

來自日本，臺灣和普林斯頓大學的天文學家發現了83個類星體，這些類星體來自遙遠宇宙中的超大質量黑洞，從宇宙不到現在的10％時開始。

普林斯頓大學天體物理學教授，該研究的共同作者之一邁克爾施特勞斯說：“值得注意的是，大爆炸之後這麼大的密集物體能夠很快形成。瞭解黑洞在早期宇宙中的形成方式，以及它們的普遍程度，對我們的宇宙學模型來說是一個挑戰。

這一發現大大增加了那個時代已知的黑洞數量，並首次揭示了它們在宇宙歷史早期的普遍性。此外，它還提供了對黑洞在其前十億年中早期宇宙中物理狀態影響的新見解。該研究發表在

“天體物理學雜誌”

和

日本天文臺出版物上

發表的一系列論文中。

在星系中心發現的超大質量黑洞可能比太陽質量數百萬甚至數十億倍。雖然它們今天很普遍，但尚不清楚它們何時形成，以及遙遠的早期宇宙中存在多少。當氣體聚集在它上面時，一個超大質量的黑洞變得可見，使它像一個“類星體”一樣閃耀。以前的研究只對非常罕見，最明亮的類星體敏感，因此也是最大質量的黑洞。這一新發現探索了較為微弱的類星體，由黑洞提供動力，其質量可與當今宇宙中的大多數黑洞相媲美。

該研究小組使用了最先進的儀器“Hyper Suprime-Cam”（HSC）拍攝的資料，該儀器安裝在日本國家天文臺的斯巴魯望遠鏡上，該天文臺位於夏威夷的Maunakea山頂。HSC有一個巨大的視野 - 1。77度，或滿月面積的七倍 - 安裝在世界上最大的望遠鏡之一。HSC團隊正在調查300天望遠鏡時間的天空，分佈在五年之內。

該團隊從敏感的HSC調查資料中選擇了遙遠的類星體候選人。然後他們進行了一次密集的觀測活動，使用三架望遠鏡獲得這些候選者的光譜：斯巴魯望遠鏡； 位於西班牙加那利群島拉帕爾馬島上的Gran Telescopio Canarias； 和智利的雙子座南望遠鏡。該調查揭示了83個以前不為人知的非常遙遠的類星體。研究人員發現每個立方千兆光年大約有一個超大質量黑洞 - 換句話說，如果你將宇宙分成十億光年的虛構立方體在一邊，每個人都會擁有一個超大質量黑洞。

本研究中的類星體樣本離地球約130億光年，換句話說，我們正在看到它們存在於130億年前。由於大爆炸發生在138億年前，我們有效地回顧過去，看到這些類星體和超大質量黑洞，因為它們在（已知的）宇宙建立後僅出現了大約8億年。

人們普遍認為，宇宙中的氫曾經是中性的，但在第一代恆星，星系和超大質量黑洞誕生的時候，它被“再電離”，分裂成其組成質子和電子 - 大爆炸後的第一個幾億年。這是宇宙歷史的里程碑，但天文學家仍然不知道是什麼提供了引起再電離所需的大量能量。一個令人信服的假設表明，早期宇宙中的類星體比先前檢測到的更多，而正是它們的整合輻射使宇宙重新電離。

“然而，我們觀察到的類星體的數量表明情況並非如此，”1985年普林斯頓大學博士Robert Lupton解釋道。校友是天體物理科學的高階研究科學家。“所見的類星體數量明顯低於解釋再電離所需的數量。” 因此，再電離是由另一個能源引起的，很可能是在年輕宇宙中開始形成的眾多星系。

斯巴魯和HSC的世界領先的調查能力使本研究成為可能。“我們發現的類星體將是一個有趣的主題，可用於對現有和未來的設施進行進一步的後續觀察，”現任日本愛媛大學的前普林斯頓博士後研究員Yoshiki Matsuoka說。“透過比較測量的數密度和光度分佈與理論模型的預測，我們還將瞭解超大質量黑洞的形成和早期演化。”

根據迄今取得的成果，該團隊期待找到更遠的黑洞，並發現宇宙中出現第一個超大質量黑洞的時間。