这幅艺术想象图展示了迄今为止发现的最遥远的超大质量黑洞，它是一颗形成于宇宙大爆炸（Big Bang）后6亿9000万年的类星体（quasar）的一部分。
幕后/图片版权：Robin Dienel/卡耐基科学学会
科学家们揭开了早期宇宙中一种罕见的遗迹：目前人类已知的最遥远的超大质量黑洞。这种能够吞噬万物的怪物的质量相当于太阳的8亿倍，对于一个如此年轻的天体来说，拥有如此大的质量非常罕见。研究人员在《自然》（Nature）杂志上报道了这一发现。
该研究的合著者，来自美国宇航局加利福尼亚帕萨迪纳喷气推进实验室（NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, California）的Daniel Stern说：“这个黑洞在宇宙大爆炸后的6亿9000万年里膨胀速率远远大于我们的预期，这一现象对目前的黑洞形成理论提出了挑战。”
天文学家将美国宇航局的广域红外巡天探测器（WISE）与地面勘测的数据结合起来，用来识别潜在的遥远天体并进行研究，然后在智利卡耐基天文台的麦哲伦望远镜上开展跟踪观测。由卡耐基的天文学家Eduardo Bañados带领着工作团队，他们在数以百万计的WISE观测对象中，筛选出值得由麦哲伦望远镜进一步观测的天体。
因为黑洞在早期宇宙中如此巨大，天文学家推测，必须要有特殊的条件才能使其快速膨胀，但其潜在原因依旧成谜。
在新的发现中：该星体中心的黑洞正在贪婪地吞噬物质——这种现象是由一种名叫类星体的天体产生的。这种类星体特别有趣，因为它形成于宇宙形成之初的黑暗时代。这项发现提供了关于“幼年”宇宙的基本信息，而那时宇宙的年龄仅为当前的5%。
来自德国Max Planck天文研究所的合著者Bram Venemans说：“类星体是最明亮和最遥远的已知天体，它是我们了解早期宇宙的关键。”
宇宙开始于一个滚烫的粒子汤，随后在一个叫做大膨胀（inflation）的时期迅速增大。大爆炸后大约400,000年，这些粒子冷却并合并成中性氢气体。但那时的宇宙一直保持黑暗，没有任何光源，直到重力把物质凝聚成第一批恒星和星系。这些古老星系释放的能量引起的中性氢得到激发和电离，或失去一个电子。自那以来，气体一直保持在该状态。而随着宇宙的再电离，光子便可以在太空中自由穿行，宇宙自此开始变得透明。
新发现的类星体周围的氢大部分是中性的。这意味着这个类星体不仅是最远的，也是唯一一种在宇宙再电离之前，能够被观察到的星体。
Bañados说：“这是宇宙最近的一个重大转变，也是一个天体物理学前沿之一。”
类星体的距离是通过所谓的红移测量确定的，即光线到达地球前受宇宙膨胀影响拉伸的程度。红移越强，则距离越远，而被观测的天体也更加古老。在新发现的一个类星体中，根据对该星体中心黑洞所释放出电离碳的测量，确定了其红移量为7.54。这意味着从类星体发出的光到达我们需要130多亿年的时间。
科学家们预测，宇宙中如此明亮而遥远的类星体，大概有20到100颗。天文学家们期待着欧洲航天局（European Space Agency）的欧几里得任务（Euclid mission）（由美国航天局重点参与）和NASA的广域红外线巡天望远镜（WFIRST）任务，能够找到更多这样遥远的星体。
Stern说：“，更灵敏的设备正在不断建设中，随着设备的不断更新换代，我们可以预见在未来的几年内，将会有更多令人兴奋的关于早期宇宙的发现。”
翻译：李俊廷
审稿：林然
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