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一组天文学家首次对古代星系明亮中心的超大质量黑洞周围的暗物质晕进行了“称重”。

这些由黑洞驱动的心形星体或类星体通常比它们周围星系中每颗恒星的光线总和还要亮。当质量是太阳数十亿倍的超大质量黑洞开始贪婪地吞噬周围物质时，这些超发光的中心区域就会被“点燃” 。

根据一项新的研究，科学家们认为，198客户端APP198优惠活动如何登录，这些活跃星系周围的暗物质晕可以帮助将物质输送到中心黑洞，充当宇宙输送服务，帮助喂养泰坦。这项新工作表明，这种供给机制确实在数百个古代类星体周围起作用，并表明这一过程在整个宇宙历史中一直持续存在。

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“大约 130 亿年前，我们首次测量了宇宙中活跃黑洞周围暗物质晕的典型质量，”团队负责人、东京大学天文学系教授 Nobunari Kashikawa 在一份声明中表示。“我们发现类星体的暗物质晕质量相当恒定，约为太阳质量的 10 万亿倍。此类测量是针对类星体周围最近的暗物质晕质量进行的，这些测量结果与我们所看到的惊人相似。更古老的类星体。

“这很有趣，因为它表明存在一种特征性的暗物质晕质量，它似乎激活了类星体，无论它发生在数十亿年前还是现在。”

这不仅出乎意料，而且由于星系中心的超大质量黑洞强烈影响恒星的形成和星系的总体生长，这可能会对科学家对早期宇宙中星系如何生长的理解产生深远的影响，因此，宇宙是如何演化的。

称量古代星系的暗物质含量
纵轴显示类星体（具有活跃核心的星系）周围的暗物质晕的质量。 横轴显示宇宙的年龄，左边是现在。

图表显示了古代活跃星系中心类星体周围的大量暗物质晕。  （图片来源：Arita 等人 CC BY）
暗物质的本质是科学界面临的一个紧迫问题，因为尽管暗物质约占宇宙所有物质的 85%，但它不与光相互作用，因此对我们来说实际上是不可见的。

天文学家可以通过暗物质的引力效应以及这种效应对标准日常物质（包括恒星、宇宙尘埃和气体云、星系中的行星）以及穿过这些星系的光的影响来推断暗物质的存在。这种难以捉摸的引力效应最终使科学家们认识到大多数星系必须被某种暗物质晕包裹着。由于星系内部只有可见物质的引力，星系在高速旋转时无法保持在一起。

但即使这些暗物质推断技术得到了完善，测量附近星系周围光晕中这种看不见的物质的质量仍然很棘手。事实证明，测量更远、更早的星系周围的暗物质更具挑战性，因为来自这些星系的光非常微弱。

然而，柏川并不打算让这些挑战困扰他。他和他的团队希望更好地了解黑洞在早期宇宙中是如何生长的，并且由于这些为类星体提供燃料的数百个最大、最强大的超大质量黑洞的亮度，研究人员能够测量古代宇宙周围的暗物质晕。第一次到达星系。

这些古老类星体发出的光需要长达 130 亿年的时间才能穿越宇宙并通过望远镜到达。在这段史诗般的旅程中，这种光失去了能量，其波长也被拉伸，将它们向下移动到可见光谱的红端，并将它们转变为红外光波长——天文学家将这一过程称为“红移”。

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2016 年，柏川和团队开始通过各种仪器（主要是夏威夷莫纳克亚山顶的斯巴鲁望远镜）进行的一系列天文调查收集红外数据。

这使他们能够看到来自这些类星体的光是如何受到暗物质的引力影响而改变的，就像所有具有质量的物质一样，198客户端APP198优惠活动如何登录，198客户端APP198优惠活动如何登录，暗物质会扭曲空间结构，从而导致光路弯曲——天文学家将这一过程称为引力效应。透镜化。测量扭曲程度并将其与这些星系中气体、尘埃和恒星形式的日常物质质量应产生的扭曲量进行比较，揭示了隐藏的暗物质的质量。

“升级让斯巴鲁看得比以往更远，但我们可以通过扩大国际观测项目来了解更多，”柏川补充道。“位于美国的维拉·C·鲁宾天文台，甚至欧盟今年发射的 天基欧几里得卫星，都将扫描更大的天空区域，并在类星体周围发现更多的 DMH。

“我们可以对星系和超大质量黑洞之间的关系建立更完整的了解。这可能有助于我们了解黑洞如何形成和生长的理论。”

该团队的研究成果于 9 月 8 日发表在《天体物理学杂志》上。