网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

108亿光年外的“喜马拉雅山脉” 但出现的地方有点奇怪

0
分享至

我们知道星星通常会“抱团取暖”,组合在一起形成星群、星团等。那你有没有想过一群黑洞,而且是一群质量超大质量黑洞,扎堆聚集在一起,这是个什么场面?

日本国家天文台(National Astronomical Observatory)的梁永明(Yongming Liang)领导的一个国际研究小组在分析斯隆数字巡天(Sloan Digital Sky Survey)的数据时,在两组星系团狭小的结合部发现了11个类星体,一举打破之前5个类星体群的纪录。这一发现给天文学家带来了很大的困惑。


迄今宇宙中的最密集的超大质量黑洞群。背景图像由昴星团望远镜上的超主焦相机(HSC)拍摄。红色和蓝色阴影分别代表超大质量黑洞(类星体)和周围数百个年轻的产星星系的密度。白色方块框住的是类星体,较大的方块显示特写图像。(来源:Subaru Telescope / SDSS, Liang et al.)

类星体是在上世纪60年代被发现的一种非常特殊的天体。它们的典型特征是:遥远、明亮。大多数类星体的亮度超过银河系几十倍,然而,它们远在几十亿甚至上百亿光年外发出的光,却依然能被地面观测到。之所以叫“类星体”,就是因为它们看上去像恒星。


左图:哈勃空间望远镜拍摄的历史上第一个类星体3C 273(来源:NASA and J. Bahcall (IAS))右图:使用星冕仪将类星体主要光学部分挡住,其宿主星系才有可能被探测到。(来源:NASA, A. Martel (JHU), H. Ford (JHU), M. Clampin (STScI), G. Hartig (STScI), G. Illingworth (UCO/Lick Observatory)

当然,事实上并不是。现在我们认为类星体是遥远的较大质量的星系的核心区域。类星体的巨大能源来自于 大量物质坠落 星系中心超大质量黑洞的过程。所以,类星体 ≠ 星系类星体 ≠ 黑洞,但是类星体又由星系中心超大质量黑洞直接驱动。

黑洞在人们的印象中是只进不出吞噬一切的怪物。然而,事实上黑洞在疯狂“进食”的过程中是会向外释放辐射的,虽然辐射并不来自黑洞的内部。辐射越强说明黑洞吸积物质越多。所以,一个类星体不仅意味着存在一个“大胃王”黑洞,也暗示着它正在 狼吞虎咽!早期星系核心物质很密集,给超大质量黑洞创造了成长条件。另外还有一种情况,就是两个正在碰撞的星系,


类星体的艺术想象画(来源:ESO/M. Kornmesser)

斯隆数字巡天项目是有史以来规模最大、最详细、被引用量最高的巡天项目之一,其目标是扩大我们对宇宙大尺度结构和演化、恒星和星系的形成、银河系的历史、超大质量黑洞的性质的理解。该项目由美国天体物理研究协会(ARC)主导运行,2000年正式投入巡天观测。目前正在进行第五阶段运行,全球有超过40个机构参与。

研究人员在斯隆巡天 BOSS J0210+0052 区域,一个约 10000 平方度的天空范围内,发现了 11 个红移在 2.16-2.20 之间,即距离地球约 108 亿光年的类星体。如果换算成一个立体空间的话,大概是在 1.3 亿光年见方的范围里,挤进去 11 个超大质量黑洞。密度是平均水平的 30 倍,是迄今为止在红移量 z>2 位置上密度最高的区域,就好像远方突然出现了连绵不绝的群山。因此研究团队将这一发现称为“宇宙喜马拉雅山脉”(Cosmic Himalayas)


黄色X标记表示类星体的位置。色标代表中性氢的密度,红色表示高密度,蓝色表示低密度(蓝色区域富含电离气体)。中性氢集中在左侧星系团中,而电离氢出现在右侧星系团周围。黑色等值线表示星系密度。灰色区域是由于缺少图像或因为明亮前景恒星影响的区域。(来源: Subaru Telescope / SDSS, Liang et al. 2025)

随后,研究团队使用位于夏威夷的昴星团望远镜(Subaru)对 BOSS J0210+0052 区域进行了为期 10 天的观测。在昴星团的图像中,研究人员发现物质的分布有两个相对集中的区域,A和B,就像两个山头一样。同时,识别出 465 个星系,大部分位于A、B两个山头中。这是很好理解的。但奇怪的是,在斯隆巡天中所发现的 11 个类星体不在物质丰富的地方,而是在结合部。打个比方,这片天区的物质分布形成“两山夹一沟”的形态,而拥有超大质量黑洞正在吞噬大量物质的类星体却生活在“山谷”中,你说奇怪不?


黄色X标记表示通过斯隆巡天发现的11个类星体的位置,白色小圆代表通过昴星团望远镜发现的星系(莱曼α发射体,LAEs),方块代表莱曼α团块。(来源: Liang et al. 20 25 )

目前研究人员还无法给出很好的解释。不过先别急着说挑战现有理论,因为更主要的原因是还有很多情况尚未掌握。比方说,直径 1.3 亿光年应该是一个典型的超星系团的尺度,参考我们所在的本超星系团,直径约 2 亿光年,包含了 1000~2000 个星系,那么如果 BOSS J0210+0052 只有 400 多个星系,是不是显得少了些?研究团队通过氢原子莱曼α特征辐射(Ly α 来示踪星系物质,但 莱曼α辐射也会遇到吸收和散射,是否可能由于尘埃阻挡而未发现类星体附近的星系?(斯隆巡天发现的类星体与昴星团望远镜发现的星系有部分对应,但并不全部对应。)类星体的数量或许也不是定论,会不会还有些没被发现?因为毕竟昴星团望远镜口径有 8.3 米,而斯隆巡天只是 2.5 米的“小”镜子,极限星等差了3、4个星等呢。


地球所在的本超星系团模拟图。 本星系群位于图像中心(Local Group), 黄色标出的是几个更大更重要的集团:室女座星系团(Virgo Cluster)、天炉座星系团(Fornax Cluster)、波江座星系团(Eridanus Cluster)。(来源: Richard Powell )

从类星体的特点和星系演化机制上考虑,也能做些假设。比方说类星体的强烈辐射形成一片“禁区”,有可能抑制了周围星系的形成,或是因为气体被吹散,导致我们没法有效追踪到更多星系,让我们误以为类星体周围星系密度较低。以及,现在我们观测到的形态容易让人想到距离我们不太遥远的“子弹星系团”,两个原星系团(尚未定形)正在发生碰撞,从而触发了类星体活动,并改变了气体分布。


子弹星系团。蓝色表示通过引力透镜计算出的星系团质量分布,紫色表示由钱德拉空间望远镜探测到的X射线辐射,表明气体正在高速碰撞。(来源: NASA/CXC/M. Weiss )

类星体是宇宙“青春期”的产物,在宇宙大尺度结构以及星系演化过程中扮演着十分重要的角色。“宇宙喜马拉雅山脉”或许蕴藏着宇宙历史的重大谜团。

参考资料:

[1] Yongming Liang et al. Cosmic Himalayas: The Highest Quasar Density Peak Identified in a 10,000 deg2 Sky with Spatial Discrepancies between Galaxies, Quasars, and IGM HI, 2025 ApJ, 986, 60 (DOI: 10.3847/1538-4357/adc1bb)

[2] Cosmic Himalayas Quasar Cluster Defies Explanation (https://www.nao.ac.jp/en/news/science/2025/20250603-subaru.html)

[3] 斯隆数字巡天项目第五期 Sloan Digital Sky Survey in the Fifth Phase (SDSS-V) (http://www.swifar.ynu.edu.cn/gjhz_Collaborations/slszxtxmdwq_SDSS_V.htm)

隆重推荐 水兄译作

宇宙是什么形状的?宇宙是否有开端?是否有终结?

110年前,广义相对论为人们描绘了一个完全超乎想象的宇宙模型,宇宙学就此诞生。一场围绕宇宙究竟如何诞生,是否无中生有的史诗级大辩论激烈上演……

回想那段历史,扑朔迷离、精彩绝伦、激情四射、催人奋进。有灵光一现的智慧灵感,有严谨周密的科学推理,有你来我往的唇枪舌剑,有谑浪笑敖的冷嘲热讽,有珠联璧合的协作攻坚,有才华横溢的时势英雄。

这是一部精辟而深入的作品,讲述了20世纪最杰出的两位科学家对于宇宙万物真实本质的辩论,展示了科学家们在努力解开宇宙重大谜团时人性的光辉。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
雷来了,昨晚17股利空,强制退市、摘牌退市、终止重组、股份减持

雷来了,昨晚17股利空,强制退市、摘牌退市、终止重组、股份减持

财经智多星
2026-09-12 08:01:03
“一周就被摧残成这样了”,女老师晒前后面相变化,令人不敢相信

“一周就被摧残成这样了”,女老师晒前后面相变化,令人不敢相信

熙熙说教
2026-09-11 12:20:11
王楚钦和师母合影曝光,师母颜值气质双在线,难怪大头见了会害羞

王楚钦和师母合影曝光,师母颜值气质双在线,难怪大头见了会害羞

做一个合格的吃瓜群众
2026-09-11 10:12:23
别人送你这2样东西,千万别要,会要了你的命,更会毁了你的家

别人送你这2样东西,千万别要,会要了你的命,更会毁了你的家

娱乐洞察点点
2026-09-12 06:41:08
家庭存款高于这个数,你就是富裕家庭,赶紧看看你家达标了吗?

家庭存款高于这个数,你就是富裕家庭,赶紧看看你家达标了吗?

平说财经
2026-07-23 23:07:33
退出中国国籍?李凯尔表态,官宣决定,3年未出战,归化费用曝光

退出中国国籍?李凯尔表态,官宣决定,3年未出战,归化费用曝光

喜欢体育的猫
2026-09-12 08:09:25
形体模特李琪火了!人高马大,网友:一般男人难驾驭

形体模特李琪火了!人高马大,网友:一般男人难驾驭

烟浔渺渺
2026-09-10 06:02:34
印度砍价太狠,238列动车组国际招标无人投标,本土厂商强行接盘,安全风险大到惊人

印度砍价太狠,238列动车组国际招标无人投标,本土厂商强行接盘,安全风险大到惊人

王新喜
2026-09-12 12:37:51
美网首冠出炉!西尼亚科娃2-1逆转夺冠,孙心然2-1进决赛冲首冠

美网首冠出炉!西尼亚科娃2-1逆转夺冠,孙心然2-1进决赛冲首冠

去山野间追风
2026-09-12 11:35:09
从莫斯科到世界第一:莱巴金娜在美网登顶

从莫斯科到世界第一:莱巴金娜在美网登顶

赛场速报局
2026-09-12 17:29:38
刚罚完郭德纲!朱之文就顶风作案,台儿庄演出惹全网众怒

刚罚完郭德纲!朱之文就顶风作案,台儿庄演出惹全网众怒

泠泠说史
2026-09-13 01:09:12
CCTV5直播,中国女篮VS泰国队,杨舒予、张子宇挑大梁,鹿死谁手

CCTV5直播,中国女篮VS泰国队,杨舒予、张子宇挑大梁,鹿死谁手

体坛小快灵
2026-09-12 07:46:40
天生梨涡浅笑,浑然天成的动人容颜,感觉长得好像年轻时的殷桃

天生梨涡浅笑,浑然天成的动人容颜,感觉长得好像年轻时的殷桃

娱你同欢
2026-08-30 21:42:46
燃油车卖不动,加油站怎么办?

燃油车卖不动,加油站怎么办?

中国新闻周刊
2026-09-10 22:25:00
随着丁俊晖2-6卡特,中国选手全军覆没,奖金分配出炉

随着丁俊晖2-6卡特,中国选手全军覆没,奖金分配出炉

南海浪花
2026-09-13 02:44:27
刘銮雄携甘比看演唱会,小女儿粉衣朴素可爱,夫妻全程零交流像父女

刘銮雄携甘比看演唱会,小女儿粉衣朴素可爱,夫妻全程零交流像父女

猪小艳吖
2026-09-12 20:17:07
奥斯卡影后片场被老公喊卡?艾玛·斯通新片幕后太甜

奥斯卡影后片场被老公喊卡?艾玛·斯通新片幕后太甜

时光慢旅人
2026-09-12 03:12:41
特鲁姆普评出五个现役最佳斯诺克球员,没有赵心童吴宜泽和丁俊晖

特鲁姆普评出五个现役最佳斯诺克球员,没有赵心童吴宜泽和丁俊晖

杨华评论
2026-09-09 20:59:09
地铁车厢,一女子将手插入男子裤内,殊不知,这是博流量的摆拍

地铁车厢,一女子将手插入男子裤内,殊不知,这是博流量的摆拍

四海神君
2026-09-06 15:30:09
国内油价再次上涨后,下次油价9月24日调整,油价或大涨600元/吨

国内油价再次上涨后,下次油价9月24日调整,油价或大涨600元/吨

油价早知道
2026-09-12 19:23:08
2026-09-13 04:20:49
天文茶餐厅 incentive-icons
天文茶餐厅
天文科普自媒体
856文章数 11681关注度
往期回顾 全部

头条要闻

男生去年693分考上北大后放弃 今年又拼了一次考714分

头条要闻

男生去年693分考上北大后放弃 今年又拼了一次考714分

体育要闻

乔丹的得分统治力:如何违背篮球规律?

娱乐要闻

钟丽淇疑入ICU?聚会合照早露端倪

财经要闻

继房子茅台后 中产的第3个"神话"破灭了

科技要闻

苹果折叠屏比小米华为贵5000元,该怎么选

汽车要闻

全新配色和新样式轮毂 乐道L80星光设计套装限时惊喜价10080元

态度原创

手机
教育
本地
健康
公开课

手机要闻

苹果iPhone 18 Pro系列开启预购,首批机型均已售罄!

教育要闻

没订奶的孩子罚站喝水,老师被开除,但这是重点吗?教育局和相关领导,才是真正要查的对象

本地新闻

Onestage x 乐华娱乐暑期巡回选拔2026

手脚发麻口齿不清?也可能是中风!

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

无障碍浏览 进入关怀版