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类星体能否成为宇宙中光的主要来源?
(英语).夸撒是宇宙中最亮的物体. 它们的强烈光是由气体击中黑洞时产生的. 这些神秘的射电波发射物体是无线电天文学家于1963年首次发现的,他们称之为“准星射电源”,或类星体。 星系中可能有数百万或数十亿颗恒星,但与类星体相比它们都苍白. 了解众多小星系能如何超越亮度和稀有类星体,将使我们能够更紧密地研究恒星和行星的数量. 这也将使科学家能够校准其对暗能量的测量,暗能量负责增加宇宙扩张的加速,并确定其遥远的未来.
加州理工学院宇宙学家Andrew Pontzen和Hiranya Peiris在期刊《天体物理期刊通讯》上发表的一项研究提出了问题: 什么点燃宇宙? 紫外线来自众多但微弱的星系还是少数类星体?
团队提出的新方法基于天文学家已经使用的一种技术,类星体充当信标来理解宇宙. 类星体的强烈光线使得它们即使在整个可见宇宙95%的巨型距离上也很容易被探测到. 团队认为,研究这种光如何在前往地球的路上与氢相互作用,将揭示宇宙中主要的照明来源,即使这些来源不是类星体.
宇宙中氢气有两种: 中性形式和因紫外线的轰击而充电. 这两种形式可以通过研究一种特殊的波长的光称为Lyman-alpha来区分,它只被中性形式的氢吸收. 科学家们可以看到在宇宙中这种莱曼-阿尔法光被中性氢吸收的地方.
因为所研究的类星体是数十亿光年之外,它们的行为就像时间胶囊:看着它们,我们可以看到宇宙在遥远的过去是什么样子. 地图将显示中性氢在数十亿年前, 当宇宙正在构建星系时。
中性氢的统一分布将表明大部分光的源头是众多星系,一个显示电荷和中性氢的不统一图案将意味着它是罕见的类星体是光的主要来源.
目前类星体的例子不足以在质量上分析两种假设的不同. 然而,目前正在计划进行一些研究,这些研究应有助于科学家找到答案。
其中最主要的是DESI(Dark Energy Spectrocope Objecture),这项研究需要详细测量大约100万个远洋类星体. 虽然这些测量主要是为了显示暗能量如何加速宇宙的扩张,但DESI结果也将决定气体是否被均匀地照亮. 否则,我们宇宙的光芒显然是由“多个城市”(Quasars)而不是“多个城镇”(laxies)产生的。
