據(jù)國外媒體報道，一個歐洲天文學(xué)家小組利用歐洲南方天文臺甚大望遠(yuǎn)鏡和輔助望遠(yuǎn)鏡陣列觀測并研究宇宙中距離地球最遙遠(yuǎn)的類星體。類星體作為宇宙極為神秘的天體，其輻射功率常常具有驚人的數(shù)量級。而天文學(xué)家觀測到的這個類星體編號為ULAS J1120+0641，其輻射功率由一個質(zhì)量巨大的黑洞推動，達(dá)到20億倍太陽質(zhì)量。這是迄今為止在早期宇宙中發(fā)現(xiàn)的最遠(yuǎn)且最亮的天體。這項研究成果已經(jīng)發(fā)表在6月30日的《自然》期刊上。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)這個在早期宇宙中亮等最高的天體，這個發(fā)現(xiàn)不僅挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)理論上對超大質(zhì)量黑洞發(fā)展以及演化的認(rèn)識，同時也預(yù)示著這類活動星系核在早期宇宙中所扮演的極為重要的角色這顆距離地球最遙遠(yuǎn)的類星體輻射功率是我們太陽的60萬億倍，達(dá)到10兆的數(shù)量級，而一般的星系，整個星系的輻射功率都還不夠這個量，這也是類星體之所以神秘之處。

而發(fā)現(xiàn)這顆類星體的過程確是相當(dāng)艱苦的，歐洲的天文學(xué)家之前使用英國皇家紅外波段天文望遠(yuǎn)鏡深空巡天，一共觀測了2000萬個天體，前后一共花費(fèi)了5年的時間。根據(jù)英國倫敦帝國學(xué)院天體物理學(xué)家兼該項目的研究員Daniel Mortlock介紹：天文觀測工作是非常漫長而緩慢的，宇宙深空中有數(shù)不盡的天體而且許多天體已經(jīng)有記錄在案，而在其中找一顆具有極為特殊且意義非凡的天體比從沙子淘金還要難，同時也考驗(yàn)相關(guān)研究人員的耐心還有運(yùn)氣。

ULAS J1120+0641類星體不僅由皇家紅外望遠(yuǎn)鏡巡天進(jìn)行觀測，要得到歐洲南方天文臺甚大望遠(yuǎn)鏡陣列與雙子座北站天文臺的幫助。這種觀測首先必須確認(rèn)的問題是：發(fā)現(xiàn)的這顆類星體中輻射出來的光等射線是如何被宇宙膨脹的效應(yīng)所影響，也就是觀測到極為不尋常的紅移值。從這個角度反推，科學(xué)家估計這顆類星體在極早期的宇宙中就存在了，時間范圍可以確定在大爆炸之后的7.7億年。

進(jìn)一步分析地球上接收到的來自ULAS J1120+0641類星體的光，研究人員算出其輻射功率必須具有20億倍的太陽質(zhì)量，這個數(shù)量級的輻射功率背后極有可能是一個超大質(zhì)量黑洞。但是還不能肯定是由一個質(zhì)量特大的黑洞所發(fā)射出來，只能說在人類現(xiàn)有的天體理論范圍之內(nèi)，可以將其認(rèn)為是一個黑洞的作用。因?yàn)檫@里還有一個問題：這個只在大爆炸7.7億年左右出現(xiàn)的類星體，而背后又有著如此巨大數(shù)量級的黑洞，那這個特大質(zhì)量的黑洞是如何在這個早期宇宙中出現(xiàn)的？早期宇宙環(huán)境是如何提供這個級別的黑洞進(jìn)行演化的？這一切都還是謎團(tuán)中的謎團(tuán)。

針對這個異常現(xiàn)象，科學(xué)家提出一些理論來對其進(jìn)行解釋，例如：在極早期宇宙中存在許多黑洞的“種子”，這些種子的產(chǎn)生是由宇宙誕生過程中的某種機(jī)制進(jìn)行控制，而這些黑洞“種子”質(zhì)量超過1000倍太陽質(zhì)量，且具有極高的吞并率，可以在較短的時間尺度上進(jìn)行合并膨脹，質(zhì)量也隨著這種進(jìn)程出現(xiàn)指數(shù)級的增長，合并的同時也有大量早期宇宙物質(zhì)濺落到吸積盤中，在這兩個因素的共同作用下，早期宇宙中就有可能出現(xiàn)特大質(zhì)量的黑洞，這種成長的規(guī)律確實(shí)有些異常。

雖然這個發(fā)現(xiàn)的類星體增加了一個關(guān)于在早期宇宙中出現(xiàn)特大質(zhì)量之謎，但是卻幫助科學(xué)家揭示了另一個關(guān)于137億年前宇宙大爆炸的謎團(tuán)：宇宙誕生過程中的再電離階段（reionization）。大約在大爆炸之后的1.5億年至8億年間，宇宙中充滿著等離子態(tài)的中性氫，宇宙不斷膨脹的過程中，質(zhì)子和電子結(jié)合成氫原子，整個宇宙呈中性態(tài)。然而目前的宇宙空間是高度電離的，也就是說，宇宙在那個時期必須經(jīng)歷一個由中性態(tài)到電離態(tài)的一個過程，而這個過程的開始則有宇宙中誕生的第一顆恒星發(fā)出的第一束光照亮宇宙的那一刻開始。

根據(jù)來自這顆新發(fā)現(xiàn)的類星體的光譜發(fā)現(xiàn)：在大爆炸之后的7.7億年，宇宙中還存在著大量的中性氫，這就是說整個宇宙的再電離過程至少在大爆炸之后的7.7億年還沒結(jié)束。下一步我們將得到可見光與紅外巡天望遠(yuǎn)鏡(VISTA)和超廣域全景巡天望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的支持，繼續(xù)尋找類星體的蹤跡，并且將任務(wù)定位在距大爆炸時間點(diǎn)更近更古老的類星體。