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UHZ1

UHZ1是包含类星体的一个背景星系。在大约10.1的红移中，UHZ1距离132亿光年，这是看到大约在我们宇宙当前年龄的3%时间[1][2]。这一红移值使其成为截至2023年可观测宇宙中距离最远、因此也是已知最早的类星体[3][4]。为了探测这个天体，钱德拉X射线天文台的天文学家使用阿贝尔2744星团的质量作为引力透镜，以放大其正后方的遥远天体[5]。在发现时，它超过了QSO J0313−1806的距离记录[6]。

UHZ1
观测资料（J2000 历元）
星座玉夫座
赤经00h 14m 16.096s
赤纬-30° 22′ 40.285″
红移10.1
距离13.2 Gly（4.047 Gpc）（光行距）
31.7 Gly（9.719 Gpc） （同移距离）
特征
大小21,000 ly（直径）
参见：星系、星系列表

该天体的发现使天文学家认为，第一批类星体的种子可能是源于宇宙初期超大质量原始恒星的坍缩，形成直接坍缩黑洞（英语：Direct collapse black hole）造成[2]。

对天文学研究的影响

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钱德拉-韦伯在UHZ1中心发现了一个红移≈10.1的类星体，这表明吸积超大质量黑洞（SMBH）在大爆炸后约4.7亿年就已经存在[7]。早期黑洞从“种子”过渡到超大质量黑洞时的探测为高红移提供了良好的来源，有助于对黑洞的种子和生长模型进行测试[7][8][9]。 关于超大质量黑洞的形成，一个悬而未决的问题是，它们是否起源于恒星质量黑洞、大质量恒星死亡的残余，或者是否存在形成更重初始种子以开始形成的机制。UHZ1的资料显示，它要么需要超过爱丁顿极限的持续生长超过2亿年，要么需要大量种子。所收集的数据为播种机制提供了线索并为其提供了支持[8]。

UHZ1做为潜在的第一个超大质量黑洞星系候选者

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在UHZ1中探测到的钱德拉X射线源是康普顿厚的[a]。它的测辐射热光度为L bol ~ 5×1045 erg s×10−1，对应于估计的黑洞质量〜4×107 M⊙[7][8][9]。

从UHZ1及其类星体收集的数据与天文学家先前对一类独特的瞬态高红移天体的理论预测一致，这些天体被称为超大质量（或超大尺寸）黑洞星系（OBG，或O.B.G.）。OBGs是重的初始黑洞种子，可能是由气体云的直接坍塌形成的。由于UHZ1的多波长特性与理论模型范本预测之间的一致性，一些天文学家认为UHZ1是第一个检测到的超大质量黑洞星系（Overmassive black hole galaxy，OBG）候选者[7][8][9]。

注解

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  1. ^ 类星体的 X射线发射来自一种叫做星冕的热气体大气层，它围绕着吸积盘。当X射线光子高速离开星冕时，它们可能会被周围的中性氢环面和星冕周围的尘埃吸收。如果大部分X射线光子被吸收，这种现象被称为“康普顿厚”。

参考资料

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  1. ^ APOD: 2023 November 10 - UHZ1: Distant Galaxy and Black Hole. apod.nasa.gov. [2023-11-10]. （原始内容存档于2023-11-10）. 
  2. ^ 2.0 2.1 Whalen, Daniel J.; Latif, Muhammad A.; Mezcua, Mar. Radio Emission From a z = 10.1 Black Hole in UHZ1. The Astrophysical Journal. 2023-10-01, 956: 133. ISSN 0004-637X. arXiv:2308.03837  . doi:10.3847/1538-4357/acf92c  . 
  3. ^ Bogdan; et al, Evidence for heavy-seed origin of early supermassive black holes from a z≈10 x-ray quasar, Nature Astronomy, November 6, 2023, arXiv:2305.15458  , doi:10.1038/s41550-023-02111-9 
  4. ^ Ashley Strickland. Telescopes spot the oldest and most distant black hole formed after the big bang. CNN. November 7, 2023 [2024-04-15]. （原始内容存档于2023-11-16）. 
  5. ^ UHZ1 album （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Chandra observatory, Smithsonian Inst., accessed 2023-11-07
  6. ^ Cosmin Ilie, Katherine Freese, Andreea Petric, Jillian Paulin, UHZ1 and the other three most distant quasars observed: possible evidence for Supermassive Dark Stars, arXiv, 21 December 2023, arXiv:2312.13837   
  7. ^ 7.0 7.1 7.2 7.3 Natarajan, Priyamvada; Pacucci, Fabio; Ricarte, Angelo; Bogdan, Akos; Goulding, Andy D.; Cappelluti, Nico. First Detection of an Over-Massive Black Hole Galaxy UHZ1: Evidence for Heavy Black Hole Seed Formation from Direct Collapse. Synthical. 2023-08-04 [2023-11-10]. （原始内容存档于2023-11-10）. 
  8. ^ 8.0 8.1 8.2 8.3 Goulding, Andy D.; Greene, Jenny E.; Setton, David J.; Labbe, Ivo; Bezanson, Rachel; Miller, Tim B.; Atek, Hakim; Bogdán, Ákos; Brammer, Gabriel; Chemerynska, Iryna; Cutler, Sam E.; Dayal, Pratika; Fudamoto, Yoshinobu; Fujimoto, Seiji; Furtak, Lukas J. UNCOVER: The Growth of the First Massive Black Holes from JWST/NIRSpec-Spectroscopic Redshift Confirmation of an X-Ray Luminous AGN at z = 10.1. The Astrophysical Journal. 2023-09-01, 955: L24 [2024-04-15]. ISSN 0004-637X. arXiv:2308.02750  . doi:10.3847/2041-8213/acf7c5  . （原始内容存档于2023-11-10）. 
  9. ^ 9.0 9.1 9.2 Overbye, Dennis. How to Create a Black Hole Out of Thin Air - Black holes were thought to arise from the collapse of dead stars. But a Webb telescope image showing the early universe hints at an alternative pathway.. The New York Times. 24 December 2023 [26 December 2023]. （原始内容存档于25 December 2023）. 

外部链接

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纪录
前任者：
QSO J0313−1806 		已知最遥远的类星体
2023 –  		继任者：
—
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