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标 题[摘录]发现“最遥远”的类星体
发信站铭传筑梦别境 (Wed Feb 18 21:23:07 2004)
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画面中央箭头所指的的红点,就是这次发现的最遥远的类星体。(Photo: Sloan
Digital Sky Survey)
继哈伯太空物远竟宣布发现最远的星系之後,亚利桑纳大学(University of
Arizona)史都华天文台( Steward Observatory)天文学家Xiaohui Fan(范晓
华?)等人於2月13日的美国天文学会年会中提出报告指出:他利用史隆数位巡天
计画(Sloan Digital Sky Survey,SDSS)的观测资料,在大熊座中发现了至今
最远的类星体(quasars),大约位在大霹雳之後7亿年左右的位置(相当於宇宙
年龄仅有现在6%的时候)。
类星体是个距离很遥远,但亮度非常集中的光点;有些天文学家认为类星体是中心
有超重黑洞的星系,因活动异常而放出大量的辐射,使得远在100多亿光年外的地球
,仍然观察的到它们。不过,天文学家一直疑惑的是:为什麽在宇宙这麽早期的时
期中,超重黑洞的形成速率照麽快?范晓华说:「我们希望在未来儿年内,能找到
两倍以上的类星体。」
天文学家估计宇宙的年龄约为137亿年左右。通常来说,早期宇宙中应主要是由氢与
氦两种轻元素所组成,但天文学家在宇宙早期看到的不只氢与氦,还有其他如碳、氮
、铁等元素。宇宙早期中的铁元素丰度,几乎与现今邻近星系甚至是我们自己的银河
系中的铁元素丰度类似。
为什麽宇宙早期就会有这些重元素的原因并不清楚。此外利用电波观测的结果,天文
学家发现这个类星体附近还含有一氧化碳(CO);一氧化碳通常使分子云的主要组成
成分之一。因此,所有观测证据都指向:宇宙中最早的星系,应该都是从类星体这些
超重黑洞附近发展出来的。不过,宇宙论学家对此结论不置可否,认为还是需要继续
检测理论的正确性。
宇宙年龄仅6~7亿年时,是宇宙的「黑暗时期(Cosmic Dark Ages)」,因为此时的
宇宙既冷且不透明,因此很难观测到星体发出的光芒。宇宙从「不透明」到光可以任
意横行的「透明」状态(Cosmic Renaissance),势必经历一个快速转变期:初形成
的星系与类星体所释放出的辐射,加热宇宙,使宇宙变成我们今日所见的模样。范晓
华等人认为他们所发现的这些最遥远的类星体,就是处在宇宙将从不透明变成透明的
转变期,因此可以检测宇宙的「黑暗时期」将结束时的状况,甚至可以观测到氢原子
完全变成氢离子的转变状况,这种游离化的过程,在宇宙最初的10亿年中非常重要。
现今的观测只能看到已经游离化之後的状态;利用这些最遥远的星系,配合其他如宇
宙微波背景辐射等,就可以逐步推论出宇宙当中的第一个星系究竟是如何形成的了。
参考资料来源:
http://uanews.org/cgi-bin/WebObjects/UANews.woa/1/wa/SRStoryDetails?ArticleID=8610
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