科学家在数十亿光年外发现数百个丢失的黑洞

　　新浪科技讯 北京时间10月29日消息，据国外媒体报道，美国天文学家近日称，他们最近利用天文望远镜成功地观测到数百个此前认为已经“丢失了的黑洞”。这些黑洞距离地球约数十亿光年，数量远远超过了天文学家们的想像。

　　最近，美国科学家们利用美国宇航局的“钱德拉”和“Spitzer”太空望远镜发现了一大批正在成长的大质量黑洞。这一发现填补了科学家们长期以来一直搜寻的缺失的黑洞空缺，意味着在我们年轻的宇宙中还存在着其它数亿个黑洞，其数量之大远远超过了我们已知黑洞数量的两倍。美国国家光学天文观测站科学家马克-迪金森说：“在早期的宇宙中，到处都有活跃的超大质量黑洞。在此次发现以前，我们仅仅只看到了冰山的一角，如今，我们真正见识到了整个冰山。”此次发现的黑洞首次直接证明，在遥远的宇宙中，几乎所有大质量星系的青年期都是在核心中不断有巨型黑洞形成的状态下度过的。

　　数十年来，科学家们一直认为宇宙中缺失了大批活跃的黑洞。这种高能结构属于一种名为类星体的黑洞，由于类星体外围包裹着厚厚的气体尘埃，因此科学家们无法直接对其进行观测，只能通过探测其发出的X射线予以确定。负责领导此次研究的法国原子能委员会的伊曼纽尔-达迪说：“30年前，我们就已从其它研究报告中了解到，宇宙中一定还存在着更多的类星体，直到今天我们才得以发现这些类星体。宇宙中的确存在着大量藏匿的类星体，我们以前仅仅探测到了这些类星体中小部分罕见的高能黑洞。”

　　马克-迪金森及其研究小组首先对距离地球90到110亿光年远的1000个粉尘状大质量星系进行了研究。这些星系在宇宙处于

青春期时(25到45亿岁)就存在了，其中频频有恒星产生，并曾被推测不存在类星体，它们形状极不规则，质量相当于我们银河系的质量。然而，当天文学家们通过Spitzer太空望远镜的红外探测镜头近距离仔细观察这些星系时却发现，其中200多个星系均发出一种数量异常多的红外光。同时，科学家们借助来自钱德拉太空望远镜的数据和一种名为“分层”技术发现，这些星系内事实上都藏有大量类星体。科学家们目前认为，是这些类星体加热了其周围的环形云，放射出大量的红外光。最新发现的类星体有助于科学家们解答大质量星系进化的一系列基本问题。此外，此次发现还表明，星系间的碰撞可能不像以前认定的那样是星系进化的主要动因。

　　马克-迪金森说，超大质量黑洞通常有上百万至数十亿个太阳的质量。新发现的黑洞是科学家们长期寻找但是一直没发现的，因为它们隐藏在尘埃面纱的后面，并且身处的星系极其遥远以至于很难对它们进行细致观测。新发现说明天文学家们此前大大低估了超大质量黑洞数量，原来的估计只是它们真实数量的1/2，甚至可能是1/5。这些黑洞都位于“活动”星系，意味着它们曾经非常活跃地吞噬了巨大数量的星系物质。银河系目前也有超大质量黑洞，但是它们现在都不处于活跃期。在活动星系里，被称为环状圆盘的气体和尘埃的涡流盘，遮蔽着中心的黑洞，使得它们模糊难辨。黑洞并不能真正地被看见，因为它们能够吸收所有近身它们的物质和光线。但是如果从上面观测一个活动星系，通过位于环状圆盘中心的洞会很清楚地看到吸积盘，天文学家能够据此推断出黑洞的存在。

　　美国科学家表示，为找到黑洞天体存在的证据，天文学家们发现在黑洞周围的物质具有其特定行为：在黑洞周围的宇宙空间中，气体物质具有超高的温度，并且在被黑洞强大引力场吸引剧烈加速后，这些物质在彻底消失之前均会被提升到接近光速。而当气体物质被黑洞彻底吞噬后，整个过程都会释放出大量的X-射线。通常正是这些逃逸出来的X-射线，显示出此处有黑洞确实存在的迹象。这便是以往人们发现黑洞的最直接证据。而另一方面，在一些格外活跃的超大型宇宙黑洞周围，由于其对周边物质剧烈的吸引和吞噬行为，还会在黑洞星体外围产生一层厚重的宇宙气体和尘埃云层，这便进一步增大了对黑洞体附近区域的观测难度，阻碍了天文学家对这些超大黑洞存在的发现工作。天文学上将这些极度活跃的黑洞定义为“类星体”。普通情况下，一个类星体平均一年总共吞噬的物质质量，相当于1000个中等恒星质量的总和。

　　一般情况下，这些类星体距离太阳系都非常遥远，当我们观测到他们时已经是亿万年以后的现在，这说明此类黑洞的活动出现在宇宙诞生初期。科学家推定，这种黑洞正是在成长壮大中的宇宙星系前身，所以将其命名为“类星体”。到目前为止，只有为数不多的几个“类星体”黑洞被发现，在浩瀚的宇宙深处，是否还有数量众多的其它类星体存在，仍有待人们进一步去发现，而天文学家在该领域的研究工作则完全依靠对宇宙内部X-射线的全面观测研究来予以证实。(刘妍)