欧几里得发现了宇宙中最古老的类星体

这幅艺术家的印象展示了类星体：一个庞大明亮星系的短暂生命期，在此期间大量物质螺旋进入其中心的超大质量黑洞，释放出高能光。类星体是宇宙中最明亮的天体，亮度是整个星系的数百到数千倍。图片来源：ESA

（神秘的地球uux.cn）据欧洲航天局：欧洲航天局的欧几里得太空望远镜发现了迄今为止发现的最古老的31个类星体。其中两个由巨大黑洞驱动的巨大耀眼星系核心，是宇宙历史上观测到的最早类星体。当宇宙只有6.7亿年——仅为现今年龄的5%——时，它们曾闪耀着万亿个太阳的光辉。

类星体代表了星系生命中的一个短暂阶段，在此期间大量物质螺旋进入中心的超大质量黑洞，释放出巨大的能量。在这个阶段，星系的核比宇宙中任何东西都更耀眼，常常比其宿主星系其他部分更为耀眼，甚至超过了其他星系的光芒。

我们几十年来一直在寻找宇宙中最早的类星体。这些天体揭示了宇宙最早期发生的事情，包括首批超大质量黑洞和星系的形成过程。然而，这一时期的类星体很难找到。它们之所以罕见，是因为很少有星系还能长大到足够大，而且它们的原始光芒既微弱又容易与靠近我们的恒星混淆。

Euclid于2023年发射，正深入挖掘这段古宇宙历史中令人费解的部分——取得了令人振奋的成果。望远镜现已在早期宇宙中发现了前所未有的31个新类星体，将宇宙年龄推回仅为当前5%的时代。

“这些早期类星体可以追溯到宇宙诞生时期，”荷兰莱顿大学的杨大明说，他是欧几里得发现论文的第一作者。“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成长的——这是天体物理学中最大的谜团之一。”

这幅拼贴展示了欧洲航天局欧几里得太空望远镜新发现的31个类星体中的15个，附上它们的名称和红移（z）。其中两个巨大的、耀眼的黑洞驱动星系核心比我们以前见过的任何一个都更古老。这些图案可见于第一排，即从左数第一和第二排。最远的类星体名为EUCL J172902.75+641018.1（红移7.77），第二远的类星体名为EUCL J125308.55+705432.3（红移7.69）。这些宇宙长老在宇宙只有6.7亿年历史时，曾闪耀着万亿个太阳的光辉——仅为现今年龄的5%。图片来源：欧洲航天局 / 欧几里得 / 欧几里得联盟 / NASA，图像处理由欧几里得科学地面部门和安托万·巴塞特（CNES）完成

我们迄今为止所知的最早类星体只是冰山一角：那些罕见且最明亮、最容易被发现的异类。我们只是发现宇宙早期的类星体数量不足，无法作为整体进行全面研究。欧几里得的新发现改变了这一切，不仅捕捉到了明亮的异常值，还捕捉到了大部分古代类星体的种群。

“欧几里得是真正的改变者，”杨补充道。“以前，我们只能找到极少数最明亮的古代类星体，但欧几里得让我们能更高效地在广阔的天空中搜索，捕捉更微弱的光线。它是类星体狩猎的独特工具。”

这一发现增加了12个新的类星体，红移值为7或更高，即宇宙前7.7亿年间的红移——红移是光在我们膨胀宇宙中运动的测量指标。

批次中最古老的两个，EUCL J172902.75+641018.1和EUCL J125308.55+705432.3，红移分别为7.77和7.69，创下了迄今发现的最古老类星体新纪录。两者都位于130多亿光年之外，且在宇宙的最初6.7亿年间出现。

欧几里得团队的研究员安东尼奥·拉马尔卡说：“这一发现使我们已知的如此古老类星体数量翻倍多。”天文学家花了十多年时间发现前十个红移及以上的类星体——但欧几里得在一年内已经发现了更多。

“欧几里得团队首次在宇宙黎明时分进行了真正的类星体'普查'，”拉·马尔卡补充道。“这是向更根本层面理解这些迷人物品迈出的重要一步。”

该图示显示了欧洲航天局欧几里得望远镜新发现的31个类星体（黄点）的位置，以及2025年8月任务的巡天覆盖范围（蓝色区域）。最远发现类星体的位置以红点表示。最远的类星体位于右侧，名为EUCL J172902.75+641018.1（红移7.77），第二远的（左侧红点）名为EUCL J125308.55+705432.3（红移7.69）。这一全天空视图叠加在欧洲航天局普朗克2014年的地图上，明亮的水平带对应银河系的平面，大部分恒星所在的位置以蓝色标示，显示欧几里得2025年8月的巡天足迹。在这些区域，黄色和红色点显示类星体的位置。图片来源：欧洲航天局 / 欧几里得 / 欧几里得联盟 / NASA / 普朗克协作 / A. 梅林格;致谢：让-查尔斯·库兰德，若昂·迪尼斯

杨及其同事发现的第二古老的类星体最近由Silvia Belladitta及其合作者进行了更详细的研究。这些观测显示，类星体嵌入在一个充满气体的尘埃星系中，该星系正疯狂生成新恒星，暗示了早期超大质量黑洞宿主星系可能的样貌。

类星体让人联想到宇宙历史上一个令人着迷的时期——再电离时代：那时一切都从寒冷黑暗（黑暗时代）转变为炽热电离（被高能光分割）。这个过渡时期是一个关键时期，为我们今天所见一切奠定了基础。

“古代类星体是罕见的发现。它们本身很有趣，同时也是让我们探索早期宇宙、理解第一代星系起源的时光机，“欧洲航天局欧几里得项目科学家瓦莱里娅·佩托里诺说。

“欧几里得的能力无与伦比。该望远镜结合了广阔的面积、深度、锐利的成像和独特的空间红外视觉，使我们比以往更高效地识别稀有且极远的天体。

而且不仅仅是望远镜：数据处理之所以成为可能，全靠成千上万的欧几里得联盟科学家和工程师共同努力，通过筛选庞大的数据集来识别稀有的遥远类星体，这些类星体可以利用地面望远镜进一步研究。”

这里报告的31个类星体是在欧几里得宽巡天数据中发现的，完成后该巡天将覆盖天空总面积的三分之一以上。欧几里得将揭示黑暗宇宙的秘密。望远镜正在探索其组成、历史和演化，绘制其大尺度结构图，同时观测数十亿个星系——并揭示许多类星体。