据日本信息技术媒体新闻网站6月3日报道,由日本国立天文台与东京大学等组成的国际联合研究团队6月初宣布,发现了11个超大质量黑洞群密集分布的区域。这是科学家首次发现如此密集的超大质量黑洞群。据称,这一黑洞群偶然形成的概率极低,低于“10的64次方分之一”。
超大质量黑洞通过活跃地吸积周围的气体和物质,释放出巨大能量并发出明亮光芒。此类活跃黑洞被称为“类星体”。此前研究表明,即使在类星体数量最多的时期,其间距通常也在数亿光年左右。
研究团队此次利用覆盖整个天空四分之一的史上最大观测项目斯隆数字天空巡天(SDSS)数据进行分析,并使用了昴星团望远镜的超广视野主焦点相机(HSC)进行后续观测。研究发现,在鲸鱼座方向约108亿年前的宇宙中,一个直径4000万光年的范围内,有11个类星体聚集在一起。
该群体是宇宙中最密集的集群之一,偶然达到此类密集程度的概率极低。国立天文台夏威夷观测站的梁永明博士解释道:“如果这一现象是偶然发生的,其概率低于10的64次方分之一,这是个惊人的数字。”
一般认为,超大质量黑洞通常在星系密集区域活跃。星系间如同人群中穿梭的行人,频繁发生相互作用、引力吸引、碰撞甚至合并,最终使气体和物质如漩涡般流向星系中心,促进黑洞的生长,并使其转变为明亮的类星体。
然而,这次利用昴星团望远镜观测出来的结果出乎意料。类星体密集的区域并不位于星系聚集的核心,而是正好位于两个星系团的中间位置。这一发现迫使研究人员重新审视超大质量黑洞的成长条件。
为研究这一特殊结构,研究团队绘制了星系间气体的三维分布图。结果发现,类星体既不在气体最密集的区域,也不在最稀薄的区域,而是位于中性气体与电离气体的交界处。研究团队认为:“这一结构可能反映了宇宙大规模结构中的过渡区域。”
梁永明指出:“我们发现类星体沿着宇宙状态变化的‘边缘’分布。这说明类星体释放的强光可能在改变周围气体状态的同时,也追踪到正在形成的巨大结构,如星系团的种子。”因这一结构类似于两块大陆碰撞形成的山脉,研究团队将其比喻为“宇宙的喜马拉雅”。
研究团队今后的努力目标是,通过使用昴星团望远镜的超广视野多天体光谱仪(PFS)等进行观测,进一步揭示超大质量黑洞的成长历史。(编译/马晓云)