大爆炸后，宇宙仅存在了9亿年。
这一电波影像显示了两架射流从天蝎座A中心射出，这一星系距离银河系并不遥远。一项新的研究在一个更遥远的古老星系发现了相似物体。该星系中心的超大质量黑洞向地球发射了一束明亮的相对喷流，称为耀变体。
（图像版权归美国国家射电天文台所有）
图解：超重黑洞平均密度可以很低，甚至比空气密度还要低。这是因为史瓦西半径与其质量成正比，而密度则与体积成反比。由于球体(如非旋转黑洞的事件视界)体积是与半径立方成正比，而质量差不多以直线增长，体积增长率则会更大。故此，密度会随黑洞半径增长而减少。图源：baike
宇宙大爆炸后九亿年，就是宇宙星系最早形成时的时期，就友谊和黑洞比太阳大一百万倍。它吸收了大量的电离气体形成银河引擎，即人们所知的耀变体，能将一股超热的明亮物质喷入太空。在地球上我们还能探测到爆炸120亿年后发出的光线。
天文学家早先发现证明了原始超重黑洞存在于射电噪声活动星系核。射电噪声活动星系核是有核星系，用射电望远镜看会格外明亮，以此证明该星系含有超重黑洞。耀变体是射电噪声活动星系核的特殊形式，它向相反方向喷出两束窄的相对论性物质(速度接近光速) 。这些喷射流发出许多不同波长的窄光束，它们必须对准地球，我们才能在如此遥远的距离上探测到它们。耀变体的新发现将最古老的超大质量黑洞的确定日期提前到了宇宙历史的头10亿年，这表明在那个时代还有其他类似的黑洞我们还没有发现。
图解：活跃星系核(active galactic nucleus，缩写为AGN)是河外天体中的一类中央核区活动性很强的系外星系。图源image
“正是这些发现，我们可以确信，在宇宙的前十亿年中，存在着大量质量非常大的黑洞，它们发射出强大的相对论射流，”意大利国家研究所的博士生西尔维亚·贝拉迪塔在一份声明中说道。作为米兰天体物理学的作者，他也是有关耀变体的新论文的合著者。
图解：“黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体”。图源：image
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贝拉迪塔特和她的合著者的发现证实，耀变体存在于“电离”的宇宙历史时期，这是在大爆炸后漫长的黑暗时代之后，第一批恒星和星系开始形成之后的时期。
图解：星系，别称宇宙岛，源自于希腊语的γαλαξίας (galaxias)。广义上星系指无数的恒星系(包括恒星的自体)、尘埃(如星云等)组成的运行系统。参考银河系，它是一个包含恒星、气体的星际物质、宇宙尘和暗物质，并且受到重力束缚的大星系。图源：image
作者写道，“发现一颗耀变体有力表明还有许多耀变体的存在。在宇宙早期阶段，如果只有一颗耀变体存在，那么它那狭窄可见的微弱光束刚好射向地球，则会是件极其幸运的事。而更有可能的是，当时有许多这样的耀变体向各个方向照射，其中有一个碰巧为我们照亮了道路。”
图解：耀变体。图源：image
作者写道，“这些耀变体是超重黑洞的种子，引导着巨大星系的中心穿过我们今天的宇宙，包括我们银河系中心相对安静的超重黑洞--人马座A。”
图解：人马座(拉丁语:Sagittarius,亦翻译为射手座，天文符号:♐)是一个南天黄道带星座 图源：image
“观测耀变体非常重要。对于此类发现的每个源头，我们知道至少有100个相似体，但大部分方向不同，而且光线过于微弱，我们很难用肉眼直接看到。”贝拉迪塔特表示。
这些研究帮助天体物理学家重现这些巨大黑洞的形成方式与形成时间。
黑洞是时空中的一个区域，它的引力加速度非常大，以至于任何粒子，甚至光之类的电磁辐射都无法逃脱。[6]
广义相对论预言，一个足够紧密的质量可以使时空变形，从而形成黑洞。[7][8] 无法逃脱的区域边界被称为事件视界。虽然事件视界对穿过它的物体的命运和环境有巨大的影响，但在局部可检测的特征中似乎没有观察到。[9] 这样看来，黑洞就像一个慵懒的黑色体，毫无光亮。[10][11] 此外，弯曲时空的量子场论预测，视界会发出霍金辐射，其频谱与温度与质量成反比的黑体相同。对于具有恒星质量的黑洞来说，这个温度大约是十亿分之一开尔文，因此基本上不可能观测到。
图解：黑洞 图源：image
18世纪，约翰·米歇尔和皮埃尔·西蒙·拉普拉斯首次考虑了引力场太强以至于光线无法逃逸的物体。[12]1916年，卡尔·施瓦茨希尔德发现了第一个描述黑洞特征的广义相对论的现代解，尽管1958年，戴维·芬克尔斯坦首次发表了关于黑洞是一个没有任何东西可以逃脱的空间区域的解释。黑洞长期以来被认为是数学上的奇葩;在20世纪60年代，理论工作表明它们是广义相对论的一个普遍预测。乔斯林·贝尔·伯奈尔1967年发现的中子星激起了人们对引力坍缩的致密物体的兴趣，认为这是一种可能的天体物理现实。
作者: Rafi Letzter
FY: behemoth
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选文：天文志愿文章组-
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排版：天文志愿文章组-零度星系
美观：天文志愿文章组-
参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3.原文来自：https://www.space.com/early-universe-black-hole-blazar-galaxy-discovey.html
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