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清华携手国际团队 发现宇宙百个超大黑洞

清华大学天文所副教授后藤友嗣。(清大提供)

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【大纪元2019年03月19日讯】(大纪元记者林宝云台湾新竹报导)台湾清华大学天文所副教授后藤友嗣与日本爱媛大学、东京大学、美国普林斯顿大学等国际研究团队合作,穿越广袤银河,在距离地球约130亿光年的超远方宇宙,发现100个质量比太阳还大一百万倍以上的超大质量黑洞(Supermassive Black Holes),这项研究也推翻了大霹雳之后宇宙初期曾发生的“再电离”是由黑洞造成的假说。

由日、台、美、德、西班牙46位学者组成的国际研究团队上周在东京大学对外界发表这项突破性的天文发现。天文学界估计宇宙的年龄约为138亿年,后藤友嗣表示,这项耗时3年的观测也发现,在宇宙形成的非常初期,也就是约130亿年前、即5%的前期,已出现了许多超大质量黑洞,“就像娇小的母亲为何能产下巨婴?令人感到不可思议,也留下许多待解的谜团。”

在距离地球约130亿光年的超远方宇宙发现百个超大质量黑洞。(清大提供)

后藤友嗣解释,宇宙大霹雳后的30万年处于没有恒星、没有星系的黑暗时代,后来发生了“再电离”,充满宇宙的中性氢原子产生相变,让宇宙变得透明,这是宇宙历史上很重要的事件,但是什么促成再电离?学界仍未有定论。过去认为最可能的假说即是超大黑洞所造成。

因此,全球许多天文研究团队都极力要找到这些质量为太阳的100万到100亿倍的超大质量黑洞。而寻找超大黑洞的有效方法,就是观测黑洞吞噬周围物质过程中,发出明亮光芒的“类星体”(Quasar)。过去仅有极少数非常明亮的类星体被发现。

后藤友嗣以图片示意,寻找超大质量黑洞(黑点)的有效方法,就是观测黑洞吞噬周围物质过程中,发出明亮光芒的“类星体”(Quasar)。(清大提供)

后藤友嗣所属的研究团队采用日本国立天文台在夏威夷的SUBARU望远镜,及西班牙加那利、智利双子星共3个大口径望远镜,搭配最先进的超广角相机HSC,大幅提升观测灵敏度,观测到过去未能发现、仅发出弱光的类星体。

团队累计进行了共300夜的密集观测,每夜观测费用高达3百万台币,共发现83个新的超大黑洞、并重新确认17个过去有光谱纪录的超大黑洞。“这是黑洞观测史上的一大跃进。”后藤友嗣兴奋的表示。

后藤友嗣进一步说明,经由发现黑洞分布的密度,团队也证实,100个黑洞产生的辐射能量不足以导致宇宙再电离,起码要1千个黑洞才有此可能,推翻了黑洞造成宇宙再电离的假说。学界未来将进一步研究宇宙初期出现的大量星系是为否为“再电离”成因。

责任编辑:王愉悦

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