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这幅艺术想象图展示了一个类星体——这是物质螺旋进入星系中心超大质量黑洞时的一个短暂而明亮的阶段。ESA的欧几里得望远镜发现了31个已知最古老的类星体，比之前的总数增加了一倍多。其中两个是纪录保持者，在宇宙仅6.7亿年时，它们的亮度相当于一万亿个太阳。图片来源：ESA

欧几里得卫星不断扩大的类星体普查正在揭示宇宙早期巨大黑洞是如何形成的。

130多亿年前，两个明亮的天体从刚刚开始形成的星系中闪耀而出。它们的光产生于宇宙仅6.7亿岁时，如今已到达欧洲空间局的欧几里得空间望远镜。

这两个天体是类星体，它们是由超大质量黑洞吞噬周围物质提供能量的极其明亮的星系中心。当宇宙仅为其当前年龄的5%时，每个类星体的辐射功率都大约相当于一万亿个太阳。它们是迄今为止观测到的最早的类星体，属于欧几里得发现的31个古老类星体群体。

类星体出现在星系演化的一个相对较短的时期内。气体和其他物质螺旋状地朝向其中心的超大质量黑洞，形成一个炽热且快速运动的盘状结构，释放出巨大的能量。由此产生的光芒亮度可达该星系所有恒星总和的数百甚至数千倍。

天文学家数十年来一直在寻找首批类星体，因为它们保存着宇宙历史形成时期的证据。找到它们有助于解释星系和超大质量黑洞如何在宇宙诞生后如此短的时间内变得如此巨大。

这种搜寻很困难，因为这些早期天体并不常见。很少有星系有足够的时间形成大质量黑洞，而且这些光在穿越超过130亿光年的距离后到达地球时已经极其微弱。它们的外观还可能与更近的恒星相似，这使得古老的类星体很容易被忽略。

欧几里得空间望远镜扩展类星体普查

欧几里得望远镜具备观测广阔天区并探测微弱红外光的能力，这种组合使其能够高效地探索一段宇宙历史，而早期的巡天观测只能零散地研究这段历史。

这台望远镜已发现31个此前未知的早期宇宙类星体。该样本可追溯到宇宙仅完成其当前寿命5%的时期。

这些早期类星体可以追溯到宇宙的婴儿期，荷兰莱顿大学的杨大明表示，他是欧几里得发现论文的主要作者。通过发现和研究它们，我们可以更好地理解这些庞大系统是如何如此迅速地形成和演化的——这是天体物理学中最大的谜团之一。

早期的搜索大多只能探测到最亮、最罕见的类星体，因为这些在极远距离下最容易被区分出来。这使得天文学家缺乏足够的样本，无法确定更广泛的类星体群体是什么样子。

这张图表标注了欧空局欧几里得望远镜发现的31个类星体（黄色）、其调查区域（蓝色）以及两个最远的类星体（红色）（欧空局欧几里得欧几里得联盟美国国家航空航天局普朗克合作项目A.梅林格；鸣谢：让夏尔屈朗德尔、若昂迪尼斯）

欧几里得望远镜通过在更广阔的天空区域探测更暗的天体，改变了研究方式。天文学家不再只研究特殊的类星体，而是可以开始研究更具代表性的群体，并探究这些系统在宇宙早期阶段的普遍程度。

Euclid是真正的游戏规则改变者，大明补充道。以前，我们只能找到少数最亮的古老类星体，但Euclid让我们能更高效地在广阔的天空区域搜索，捕捉更微弱的光线。它是类星体搜寻的独特工具。

两个类星体创下新纪录

发现中包括12个红移值为7或更高的类星体。红移描述了宇宙膨胀如何将光拉伸到更长、更红的波长。红移值越大，天文学家观测到的时间就越久远。7或以上的值对应宇宙形成后的最初7.7亿年。

欧几里得团队的欧空局研究员安东尼奥拉马尔卡表示：这一发现使我们已知的如此古老的类星体数量增加了一倍多。天文学家花了十多年时间才找到首批约10个红移值为7或更高的类星体，而欧几里得在一年的观测中就超过了这个总数。

安东尼奥补充道：欧几里得团队首次对宇宙早期的类星体进行了真正的‘普查’。这是朝着从更基础层面理解这些迷人天体迈出的重要一步。

类星体照亮宇宙黎明

西尔维娅贝拉迪塔及其合作者近期对第二古老的类星体进行了更详细的研究。他们的观测发现该类星体位于一个富含气体和尘埃、恒星形成速率极高的星系中。

那个环境为早期超大质量黑洞与其宿主星系如何共同成长提供了线索。黑洞需要大量物质来为类星体提供能量，而周围的星系则同时在将气体转化为新的恒星。

这些天体出现在宇宙历史上的重大转变——再电离时期。在这一时期之前，宇宙经历了黑暗时代，当时大部分氢以寒冷的中性气体形式存在。来自早期恒星、星系和类星体的高能光最终使这些气体电离，即剥离原子中的电子（被高能光分开）。这种转变促成了我们今天所观测到的透明且结构化的宇宙。

古老的类星体是罕见的发现。它们本身就很有趣，同时也是时间机器，能让我们探索早期宇宙，了解第一代星系是如何形成的，欧洲空间局欧几里得项目科学家瓦莱里亚佩托里诺说。

更广泛的调查有待进行

31个类星体来自欧几里得广域巡天项目，该项目最终将观测超过三分之一的天空。随着欧几里得绘制数十亿个星系的地图，预计它将发现更多类星体，同时获取关于暗宇宙的组成、历史、演化和大尺度结构的证据。

参考文献：

相关知识

黑洞是一种时空曲率大到光都无法逃脱的天体。它由大质量恒星耗尽核燃料后坍缩形成，引力极强，周围存在事件视界——进入此边界的物质和辐射均无法逃离。黑洞无法直接观测，却可通过其对周边物质的影响（如吸积盘、引力透镜效应）间接探测，是宇宙中最神秘的天体之一。

BY: European Space Agency

FY: AI

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