钱德拉望远镜发现宇宙早期隐形黑洞，质量超10亿太阳（文末附图）

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近期，天文学家利用NASA“钱德拉X射线天文台”（简称CXO）发现迄今为止最远的“隐形”黑洞。大概只有当前宇宙年龄的6%，这是首次在如此早期的宇宙中出现黑洞被气体掩盖的迹象。

这个超大质量的黑洞，比我们的太阳大数百万到数十亿倍，通常是通过一个吸积盘不断吸入物质形成的。快速的增长使黑洞周围一个很小的区域内产生大量辐射。科学家们称这种极亮且集中紧凑的来源为“类星体”。

根据当前理论，在超大质量黑洞发展早期，一个浓厚的星云气团将物质送入围绕在黑洞周围的盘，这掩盖了大部分类星体的强光。当黑洞吸入了物质并变得更大时，星云气团将消耗殆尽，直到黑洞和它明亮的盘浮现。

研究人员称，在这个隐蔽的阶段发现类星体是一个非常巨大的挑战，因为它们太多的辐射被吸收，所以当前的仪器无法探测。好在钱德勒空间望远镜的X射线具备穿破隐蔽星云的能力，探测终于成功了。

这一新发现来自对一颗名为PSO167-13的类星体的观察，它最初由位于夏威夷的一架光学望远镜Pan-STARRS发现。从这些和其它调查中得到的光学观测已经发现了大约200颗类星体，它们在宇宙还不到10亿年的时候就已经发出强光，大约是其当前年龄的7%。这些调查结论仅被认为在发现未隐藏的黑洞时有效，因为他们探测到的辐射甚至被稀薄的星云气团和星际尘埃阻碍。既然PSO167-13是那些调查结论的一部分，那这个类星体也被认为是未隐藏的。

研究人员使用钱德拉空间望远镜观测PSO167-13及其它9个通过光学观测发现的类星体来验证这一观点。在16个小时的观测后，只有3个X射线光子被从PSO167-13探测到，它们均具有高能量。因为低能量的X射线更容易被高能量X射线吸收，可能的解释就是这个类星体被气团高度掩盖，从而只有高能量的X射线被探测到。

研究人员称，这非常让人震惊！这就像期待一只飞蛾但却看到了一只茧。他们观测到的其它9个类星体没有一个被隐藏，那才是他们期望的。

一个关于PSO167-13有趣的转变是，这个拥有类星体的星系有一个邻近的伴星系，此前位于智利的ALMA无线电天文台和NASA的哈勃空间望远镜都获得了明显可见的数据。由于他们紧密的距离和微弱的X射线源，研究小组无法明确新发现的X射线发射是否与类星体PSO167-13有关，还是与伴星系有关。

如果这个X射线来自于已知类星体，那么天文学家需要一个新的解释，为什么类星体在X射线中高度隐藏，而不是在可见光。一种可能性是，在观测可见光和X射线的三年中，类星体的隐蔽急剧增加。

另一方面，如果X射线来自伴星系，将表明在PSO167-13附近发现了一个新的类星体。这对儿类星体将成为迄今为止观测到的最远类星体。

无论是哪一种情况，钱德拉探测到的类星体将成为在大爆炸8.5亿年后最远的隐形类星体。先前的记录是13亿年。

研究小组计划做更多的观测以便了解更多。通过钱德拉进行长时间的观测，将可以更好地评估这个黑洞是如何被隐藏的，并且做一个明确的X射线和已知类星体或伴星系的论证。

研究小组也计划搜寻更多被高度隐藏的黑洞案例。他们猜测大部分在早期宇宙的超大黑洞被隐藏：这是探测和研究的关键，并理解为什么这些黑洞会如此迅速地成长为10亿个太阳那么大的质量。

原文译自：Cloaked Black Hole Discovered in Early Universe Using NASA’s Chandra，https://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/news/cloaked-black-hole-discovered-in-early-universe-using-nasa-s-chandra.html

本文选自：今日头条