吴学兵团队利用国内2米级光学望远镜新发现几十个高红移亮类星体

利用中国科学院云南天文台丽江观测站的2.4米光学望远镜和中国科学院国家天文台的兴隆观测基地的2.16米光学望远镜以及美国和澳大利亚的三台望远镜，北京大学吴学兵教授领导的国际团队发现了72颗红移5左右的非常明亮类星体和3颗红移5.7以上的高红移类星体。这一最新研究成果发表在2016年2月24日出版的国际著名天文期刊《天体物理学杂志》（The Astrophysical Journal）上，研究生王飞格为第一作者。此项成果是该团队继发现“宇宙早期最亮、中心黑洞质量最大的类星体”以来的又一重要发现。这75个新发现的类星体中有36个是利用我国丽江观测站2.4米望远镜发现的，7个是利用兴隆观测基地2.16米望远镜发现的，显示了国内2米级光学望远镜在此项高红移亮类星体研究中所发挥出的主导作用。

 

类星体的巨大能量来自于其中心超大质量黑洞对周围物质的吸积。由于其具有巨大的能量和极高的亮度，我们可以观测到遥远宇宙中的高红移类星体，并利用它们研究宇宙早期的结构性质及黑洞和星系的形成和演化。在过去的20年间，通过大型光学和近红外巡天项目，人们已经发现大约200个红移5以上的类星体，这些类星体的中心都隐藏着约一亿到几十亿太阳质量的超大质量黑洞。2015年吴学兵团队宣布发现了一个红移6.3的类星体，其中心120亿太阳质量的黑洞是迄今为止发现的质量最大的高红移黑洞。最近该团队利用国内两台2米级光学望远镜以及美国和澳大利亚的三台望远镜又发现了72颗红移5左右的亮类星体，构造了目前世界上最大的红移5左右的亮类星体样本（该样本比著名的美国SDSS巡天类星体样本平均亮约7倍左右），其中包括了12个红移5.2到5.7之间的类星体。这一类星体样本是该团队基于自主发展出来的选源方法从光学和红外天文测光数据中选取并观测证实的，使得目前非常亮的高红移类星体数目扩大为已有类星体的两倍。得益于这些优势，该类星体样本成为从统计上研究亮类星体随红移及光度演化、以及超大质量黑洞形成和增长的最好的高红移类星体样本之一。此外，该团队新发现了3个红移5.7以上的类星体，使得他们发现的红移5.7以上的类星体数目增加到4个，成为亚洲唯一、国际上少数几个发现多个红移6左右类星体的团队之一。

吴学兵团队新发现的红移5左右亮类星体（红色）与已有类星体（蓝色）在亮度（纵轴）和红移（横轴）上的比较

目前，该团队正在利用国内2米级望远镜继续搜寻高红移类星体，并正通过国际合作和中国科学院先导B专项支持的TAP项目（有偿使用国际望远镜计划），利用国外的中大型红外望远镜对已发现的高红移类星体中心黑洞质量进行观测研究，有望揭示出更多关于这些遥远宇宙中神秘巨型黑洞的奥秘。

该研究得到国家自然科学基金委、中国科学院先导B专项、科技部973等项目的支持。

编辑：江南