有史以來最大的宇宙活動超大質量黑洞地圖發布 _宇宙

有史以來最大的宇宙活動超大質量黑洞地圖發布。來源：歐空局/蓋亞/DPAC；Lucy Reading Ikkanda/Simons基金會；K.Storey Fisher等人2024
據西蒙斯基金會（托馬斯·薩姆納）：天文學家用一張新的活躍在星系中心的超大質量黑洞地圖繪制了有史以來最大的宇宙體積。具有諷刺意味的是，這種吞噬氣體的黑洞被稱為類星體，是宇宙中最明亮的物體之一。
新地圖記錄了大約130萬個類星體在空間和時間上的位置，其中最遠的一個在宇宙只有15億年的時候發光。（相比之下，宇宙現在有137億年的歷史。）
“這個類星體目錄與以前的所有目錄不同，它為我們提供了一張有史以來最大體積的宇宙的三維地圖，”地圖的聯合創建者、紐約市熨斗研究所計算天體物理中心的高級研究科學家、紐約大學物理和數據科學教授David Hogg說。“它不是類星體最多的目錄，也不是類星體測量質量最好的目錄，但它是繪制了宇宙總體積最大的目錄。”
霍格和他的同事在《天體物理雜志》上發表的一篇論文中展示了這張地圖。該論文的主要作者Kate Storey Fisher是西班牙Donostia國際物理中心的博士后研究員。
科學家們利用歐洲航天局蓋亞太空望遠鏡的數據繪制了這張新地圖。雖然蓋亞的主要目標是繪制銀河系中的恒星圖，但它在掃描天空時也會無意中發現銀河系外的物體，如類星體和其他星系。
Storey Fisher說：“我們能夠對早期宇宙中物質如何聚集在一起進行測量，這些測量與主要國際調查項目中的一些測量一樣精確——這是非常了不起的，因為我們的數據是從以銀河系為重點的蓋亞項目中獲得的‘獎勵’ 。” 。
類星體由星系中心的超大質量黑洞提供動力，其亮度可能是整個星系的數百倍。當黑洞的引力向附近的氣體旋轉時，這個過程會產生一個非常明亮的圓盤，有時還會產生望遠鏡可以觀察到的光射流。
類星體所在的星系被稱為暗物質的不可見物質的巨大光環所包圍。通過研究類星體，天文學家可以了解更多關于暗物質的信息，比如暗物質聚集在一起的程度。
天文學家還可以利用遙遠類星體及其宿主星系的位置來更好地了解宇宙是如何隨著時間的推移而膨脹的。例如，科學家們已經將新的類星體圖與我們宇宙中最古老的光——宇宙微波背景進行了比較。當這些光傳播到我們身邊時，它被介入的暗物質網彎曲了——這與類星體繪制的網是一樣的。通過比較兩者，科學家可以測量物質聚集在一起的強度。
Storey Fisher說：“看到這個目錄激發了如此多的新科學，我感到非常興奮。” 。“世界各地的研究人員正在使用類星體圖來測量一切，從孕育宇宙網的初始密度波動到宇宙空洞的分布，再到我們太陽系在宇宙中的運動。”
該團隊使用了蓋亞第三次數據發布的數據，其中包含660萬個類星體候選者，以及美國國家航空航天局寬視場紅外勘測探測器和斯隆數字巡天的數據。通過組合這些數據集，該團隊從蓋亞的原始數據集中去除了恒星和星系等污染物，并更準確地確定了與類星體的距離。
該團隊還創建了一張地圖，顯示了灰塵、恒星和其他公害預計會阻擋我們對某些類星體的視線，這對解釋類星體地圖至關重要。
霍格說：“這個類星體目錄是一個很好的例子，說明天文項目是多么富有成效。” 。“蓋亞的設計目的是測量我們銀河系中的恒星，但它也同時發現了數百萬個類星體，這為我們提供了整個宇宙的地圖。”