一项新的研究报告称，科学家们发现了一对超大质量黑洞，它们位于100多亿年前存在的合并星系的中心，在一个被称为“宇宙正午”的时代，提供了星系巨人之间如此密切相互作用的最早一瞥。

　　这些巨大黑洞的发现为我们打开了一扇新的窗口，让我们得以了解这些占据包括银河系在内的大型星系核心的宇宙巨物的演化过程。科学家们认为，早期宇宙中的黑洞是通过一系列较小的黑洞的合并而发展到如此巨大的规模的，但新的观测结果首次揭示了这些天体如此接近——仅相隔几千光年——在宇宙20到30亿岁之间的这个有影响力的时代。

　　黑洞是一种超紧凑的物体，具有巨大的引力，以至于任何东西——甚至包括光——都无法逃脱它的边界，也就是所谓的视界。虽然小黑洞可以在大恒星的短暂爆炸中瞬间形成，但在星系中心发现的超大质量黑洞(SMBHs)通常需要数百万年的时间才能形成。其中一些超大质量黑洞可以为类星体提供动力，类星体是由黑洞和周围圆盘物质之间的相互作用提供燃料的超级物体。

　　超大质量黑洞究竟是如何演化的，这是天文学中的一个重要问题，可以帮助我们了解现代宇宙的结构。宇宙正午是寻找这些线索的理想时间，因为这个时代是由强烈的星系生长喷涌和超级恒星形成所定义的。但是，在千秒差距尺度上相互作用的超大质量黑洞——一千秒差距等于3261光年——从未在宇宙午时被观测到，因为很难在这么久远的时间里发现这些黑洞对的更精细的细节。

　　现在，由伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校天体物理学研究生陈宇清(Yu Ching Chen)领导的科学家们终于在宇宙正午捕捉到了一对千秒差距级别的超大质量黑洞为类星体提供动力。

　　根据周三发表在《自然》杂志上的一项研究，该团队使用了几台复杂的望远镜，发现了一个名为SDSS J0749 + 2255的物体，它是一个“双类星体系统”，填补了早期宇宙中“预期双类星体数量中长期存在的空白”。

　　“我们非常兴奋地报告这一新发现，”陈在给Motherboard的电子邮件中说。“收集来自不同望远镜的证据并不是一项微不足道的工作。提出数据、获取数据、分析数据的整个过程都需要大量的时间。”

　　“幸运的是，我们有来自各个研究所的专家帮助我们分析这些大量的数据，”他继续说。“我们很高兴终于把谜题放在一起，并展示了我们项目的案例研究。我们期待着调查一个大样本并建立一个统计研究。”

　　多年来，科学家们一直希望在宇宙午时发现这些系统中的一个，因为这些系统正处于合并成单个超大质量黑洞的最后阶段。因此，在这个古老的时代，双类星体提供了一瞥SMBHs的早期演化，以及它们所在的星系。然而，要区分一个遥远的观测结果实际上是一个双类星体系统，还是仅仅是一个类星体，由于被称为引力透镜的错觉而看起来像一对，这是很有挑战性的。

　　Chen解释说:“观测到的宇宙结构表明，星系合并及其中心超大质量黑洞(SMBHs)的共同演化在整个宇宙中很常见。”“宇宙学模拟还表明，在星系合并期间，SMBHs会变得活跃(例如类星体)。”

　　“然而，在宇宙中午对星系尺度(~千秒差距)的双类星体进行系统搜索……受到严格的角度分辨率要求的限制，”他继续说。“J0749+2255的发现表明，这些系统确实存在，并可以帮助我们了解超大质量黑洞是如何吸积并与它们的主星系相互作用的。”

　　Chen和他的同事们通过使用一些最精确的天文台仔细观察J0749+2255，才取得了这一突破。该团队首先用欧洲航天局的盖亚卫星对该系统进行了成像，该任务能够以前所未有的精度解决外太空物体的位置和运动。然后，研究人员使用哈勃太空望远镜放大该系统，以确认它确实包含两个类星体，而不是同一类星体的双重图像。

　　这项技术的成功提高了在宇宙正午发现更多这样的系统的可能性，这将进一步深入了解现代宇宙中大量存在的超大质量黑洞的起源。Chen指出，未来对早期宇宙双类星体的观测可能有助于限制宇宙学模拟，同时也揭示了黑洞及其主星系的史诗般的共同演化。

　　他总结道:“找到一个系统肯定是令人兴奋的，但要回答天文学中的许多问题，有必要进行更大样本的统计研究。”