2月26日,《自然》雜誌(Nature 2015,518,512-515)發表了壹項關於早期宇宙的重要研究成果,該成果由北京大學吳教授領銜,包括中科院雲南天文臺助理研究員易為民(主要負責觀測雲南天文臺2.4m望遠鏡)在內的國際合作團隊參與。2014年元旦前後,團隊利用雲南天文臺麗江2.4m光學望遠鏡觀測發現了遙遠宇宙中光度(即發光能力)最大的類星體。這顆類星體距離地球654.38+02.8億光年(紅移為6.3),形成於宇宙誕生後的654.38+00億年內。它的光度是太陽的430萬億倍,比其他高紅移類星體的光度大,比距離最遠的類星體(距離地球654.38+03億光年)的光度大7倍(見附圖)。隨後,團隊利用幾臺國外6-8m望遠鏡獲得了質量更高的類星體的光學和紅外光譜。根據紅外光譜估算,類星體中心黑洞的質量約為6543.8+02億太陽質量,大於其他紅移較大的類星體。因此,新發現的類星體是已知高紅移類星體中光度最高、黑洞質量最大的類星體,這對研究早期宇宙的星系形成和星系及其中心黑洞的共同演化提出了新的挑戰。《自然》雜誌為此做了壹篇題為《年輕的黑洞有了滔天的增長突增》的新聞稿,並邀請了德國馬克斯·普朗克天文研究所的布拉姆·維尼曼斯博士同期做新聞和評論(news & amp;Views)專門寫了壹篇題為《年輕宇宙中的壹個巨人》的文章介紹這壹發現。著名天文學家、中科院院士陳建生認為這項工作“基於我國中小型天文設備,迄今為止發現了遙遠宇宙中最亮的天體,令人欣慰。”
類星體是活動星系核,是20世紀60年代天文學四大發現之壹。類星體只有太陽系那麽大,但其光度卻很高,比銀河系中所有恒星的光度之和大很多倍甚至幾個數量級,還有許多其他奇怪的性質,這些都使其成為天文學領域的壹個未解之謎和天然的極端物理實驗室。此外,由於類星體的光度很高,在宇宙深處也可以觀測到,因此類星體可以用來研究星系際介質和宇宙學。特別是高紅移類星體,它們對研究星系的形成和演化、超大質量黑洞、宇宙大尺度結構、早期宇宙的再電離和星系際介質都有重要意義。然而,觀測高紅移的類星體是很困難的。目前紅移大於5的類星體只有100多個,而紅移大於6的類星體只有40個左右。樣本很小,導致上述問題的研究存在很多不確定性。發現和研究高紅移類星體是國際上壹個重要的前沿研究課題。
2012年前,我國天文學家用自己的望遠鏡發現了許多類星體,但最高紅移只有3.3,遠遠落後於國際水平。2011年底,麗江2.4米望遠鏡觀測研究平臺基本建成,具備成像、測光、光譜觀測功能,於2012年元旦正式對外開放。從2012開始,吳帶領的團隊利用2.4m望遠鏡的光譜觀測,尋找具有高紅移的類星體,不斷刷新我國發現的類星體紅移記錄。截至目前,2.4m望遠鏡* * *,已經發現了40多個紅移較高的類星體,其中紅移大於5的類星體有25個,包括這次發表在《自然》雜誌上的壹個紅移為6.3的極亮類星體,在國際上產生了較大的學術影響。