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宇宙幽靈——被困在超大質量黑洞的宇宙氣體蜘蛛網中的星系

#黑洞#

在天文學家的幫助下ESO氏超大型望遠鏡天文學家發現了六個星系圍繞著一個超大質量的星系,ESO的VLT的新觀測揭示了圍繞一個超大質量黑洞的幾個星系,所有這些星系都躺在一個宇宙的“蜘蛛網”中,氣體的體積是銀河系的300多倍。

星系站在細絲交叉處生長,氣體流——可以同時為星系和中央超大質量黑洞提供燃料——可以沿著細絲流動,即黑洞可以在含有大量氣體的大型、網狀結構中快速生長,從而為黑洞提供燃料。

宇宙幽靈——被困在超大質量黑洞的宇宙氣體蜘蛛網中的星系

在ESO的超大型望遠鏡(VLT)的幫助下,天文學家們發現了6個星系位於一個超大質量黑洞周圍,這是在宇宙的第一個10億年內第一次看到如此緊密的星系團。這位藝術家的印象顯示了中心黑洞和被困在它的氣體網中的星系。黑洞和它周圍的圓盤一起被稱為類星體SDSSJ 103027。09+052455。0,當它吞沒它周圍的物質時,它閃耀著明亮的光芒。

而來自這個巨大的網狀結構的光,有著十億太陽質量的黑洞,從宇宙只有9億年的歷史開始就來到了我們這裡。

“我們的研究在這個基本不完整的謎題中佔據了一個重要的部分,那就是宇宙大爆炸之後如此之快的極端、但相對豐富的天體的形成和增長,”羅伯託·吉利(Roberto Gilli)說,他也是波洛尼亞國際法聯的天文學家。

宇宙幽靈——被困在超大質量黑洞的宇宙氣體蜘蛛網中的星系

超大質量黑洞網周圍天空的廣角視野。這張圖片顯示了SDSSJ 103027。09+052455。0周圍的天空,這是一個由至少六個星系環繞的超大質量黑洞提供動力的類星體。這張照片是根據數字化天空調查2中的影象製作的。

第一批黑洞,被認為是由第一顆恆星的崩潰而形成的,在宇宙生命的最初的9億年裡,它們必須增長得非常快,才能到達十億個太陽的質量。

但是天文學家們很難解釋為什麼足夠大的“黑洞燃料”可以讓這些天體在這麼短的時間內成長到如此巨大的尺寸。新發現的結構提供了一個可能的解釋:“蜘蛛網”及其內的星系含有足夠的氣體,足以為中心黑洞迅速成為超大質量的巨行星提供燃料。

但是,這種類似於網路的大型結構最初是如何形成的呢?天文學家認為神秘暗物質的巨大光環是關鍵。這些巨大的無形物質區域被認為在宇宙早期吸引了大量的氣體;氣體和看不見的暗物質一起形成了類似於網路的結構,星系和黑洞可以在那裡進化。

現在探測到的星系是目前望遠鏡所能觀測到的最微弱的星系之一。這一發現需要使用現有最大的光學望遠鏡,包括ESO的VLT,進行幾個小時的觀測。使用繆斯以及智利阿塔卡馬沙漠ESO帕拉納爾天文臺VLT上的FORS 2儀器,該小組證實了六個星系中的四個星系與黑洞之間的聯絡。

宇宙幽靈——被困在超大質量黑洞的宇宙氣體蜘蛛網中的星系

這張圖表顯示了SDSSJ 103027。09+052455。0的位置,這是一顆由至少六個星系環繞的超大質量黑洞提供動力的類星體,位於Sextans星座。這張地圖包括在良好條件下肉眼可見的大多數恆星,結構的位置由一個紅色的圓圈表示。

ESO是歐洲最重要的政府間天文學組織,也是迄今為止世界上最具生產力的地面天文臺。它有16個成員國:奧地利、比利時、捷克共和國、丹麥、法國、芬蘭、德國、愛爾蘭、義大利、荷蘭、波蘭、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士和聯合王國,以及東道國智利和澳大利亞作為戰略伙伴。

ESO實施了一項雄心勃勃的計劃,重點是設計、建造和執行強大的地面觀測設施,使天文學家能夠做出重要的科學發現。

ESO還在促進和組織天文研究合作方面發揮著主導作用。ESO在智利經營著三個獨特的世界級觀測站:la Silla、Parano和Chajnantor.在帕拉納爾,ESO經營者超大型望遠鏡及其世界領先的超大型望遠鏡干涉儀,以及兩個測量望遠鏡,VISTA在紅外和可見光VLT測量望遠鏡中工作。

黑洞同樣在帕拉納爾ESO將主持和執行切倫科夫望遠鏡陣列南,世界上最大和最敏感的伽馬射線天文臺。ESO也是Chajnantor(APEX和APEX)兩個設施的主要合作伙伴。