云南天文台2。4米望远镜发现遥远宇宙中发光本领最大的类星体

　　2月26日出版的Nature杂志（Nature2015，518，512515）发表由北京大学教授吴学兵领导的、中国科学院云南天文台助理研究员易卫敏（主要负责云南天文台2。4米望远镜的观测）等参加的国际合作团队完成的一项关于早期宇宙的重要研究成果。该团队在2014年元旦前后，使用云南天文台的丽江2。4米光学望远镜观测发现了遥远宇宙中迄今为止光度（即发光本领）最大的类星体。该类星体距离地球128亿光年（红移为6。3），形成于宇宙诞生后的10亿年之内，其光度是太阳光度的430万亿倍，比其它高红移类星体的光度都大，比目前已知的距离最远的类星体（离地球130亿光年）还大7倍（见附图）。随后该团队利用国外多台68米级望远镜获得了该类星体更高质量的光学和红外光谱，根据红外光谱估计出该类星体中心的黑洞质量约为120亿个太阳质量，比其它高红移类星体的黑洞质量都大。因此，新发现的这个类星体是目前已知的高红移类星体中光度最高、黑洞质量最大的类星体，对宇宙早期的星系形成、星系与其中心黑洞的共同演化等研究提出了新挑战。Nature杂志为此作了题为年轻黑洞井喷式的快速成长（Youngblackholehadmonstrousgrowthspurt）的新闻发布，并邀请德国马普天文研究所的BramVenemans博士在同期杂志的新闻与评述（NewsViews）中专门撰写题为《年轻宇宙里的巨兽》（Agiantintheyounguniverse）的文章介绍了这一发现。著名天文学家、中国科学院院士陈建生认为这一工作基于中国的中小天文设备发现了迄今为止遥远宇宙中的最亮天体，可喜可贺。
　　类星体是一种活动星系核，是上世纪60年代天文学的四大发现之一。类星体因其大小只跟太阳系的大小相当，但光度却很高，比星系里所有恒星的光度总和大很多倍，甚至大几个量级，以及许多其它奇特性质，使得它至今一直是天文学领域的未解之谜，也是一种天然的极端物理实验室。此外，由于光度高，处于宇宙深处也能被观测到，因而类星体可以用来研究星系际介质、宇宙学等。特别是高红移类星体，它们对于研究早期宇宙中星系的形成与演化、超大质量黑洞的形成和增长、宇宙大尺度结构的形成和演化、早期宇宙的再电离以及星系际介质具有重要意义。但由于高红移类星体的观测发现比较困难，目前红移大于5的类星体只有100多个，而红移大于6的类星体只有40个左右，样本非常小，导致对上述问题的研究存在很多不确定性。寻找和研究高红移类星体是国际重大前沿研究课题。
　　2012年前，我国天文学家利用我国自己的望远镜虽然也发现了不少类星体，但最高红移只有3。3，远远落后于国际水平。2011年底，丽江2。4米望远镜的观测研究平台基本建成，具备了成像、测光、光谱观测等功能，2012年元旦正式对外开放。2012年起，吴学兵领导的团队利用2。4米望远镜的光谱观测寻找高红移类星体，不断刷新我国发现类星体的红移记录。到目前为止，2。4米望远镜共发现40多个高红移类星体，其中红移大于5的类星体25个，包括此次在Nature杂志公布的一个红移为6。3的极亮类星体，在国际上产生了较大的学术影响。