S5 0014+81
S5 0014+81是一個位於仙王座高緯度地區靠近北天赤道極的耀變體（一種擁有高能量和變化特徵的類星體），該類星體呈高度扭曲狀態，擁有極大的質量並發出寬的吸收譜線，屬於特亮類星體。
| S5 0014+81 | |
|---|---|
 藝術家對被一層極厚吸積盤所環繞並釋放強力噴流的特亮類星體S5 0014+81的想像圖 | |
| 觀測資料(曆元 ) | |
| 星座 | 仙王座 |
| 赤經 | 00h 17m 08.5s[1] |
| 赤緯 | +81° 35′ 08″[1] |
| 紅移 | 3.366[1] |
| 距離 | 3.7 Gpc（1.2×1010 ly）[1] |
| 類型 | 類星體[1] |
| 視星等 (V) | 16.5[1] |
| 值得注意的特徵 | 特亮類星體 |
| 其他編號 | |
| 6C B0014+8120, Q0014+813[1] | |
| 參見：類星體，類星體列表 | |
特徵
S5 0014+81屬於耀變體，具體來說是耀變體中的光學劇變類星體，光學劇變類星體是活躍星系核中能量最為劇烈的一種類型，是由核心內的超大質量黑洞快速吸積物質並將引力勢能轉變成宇宙中的可見光而形成的。而S5 0014+81，則是已知光度最強的類星體之一，其總體光度超過了1.1 x1041瓦特,[2]換算成輻射熱星等達到了驚人的-31.5等。如果S5 0014+81處於距離地球280光年的位置上，儘管比太陽到地球距離遠了1,800萬倍，然而地球上每平方米的能量仍與太陽相接近。S5 0014+81的光度約為太陽的3 x 1014倍[3]或銀河系1,000到4,000億恆星總計光度的25,000倍，[4]因此S5 0014+81是可見宇宙光度最強的類星體之一。然而，由於S5 0014+81距離地球過於遙遠達到121億光年，其只能使用光譜學儀器才能觀察到。S5 0014+81的中心黑洞一直在持續吸收大量物質，每年增加4,000太陽質量。
S5 0014+81是強力放射源，輻射範圍從伽馬射線直到無線電波。類星體與恆星的紅移在這個距離極度相似，使得使用標準的紅移光譜和測光光譜難以區分，因此必須使用其他光學技術才能成功確定天體。
S5 0014+81的命名：S5是來自於第五次強放射源探測；0014+81是其在B1950.0紀元上的坐標。根據劍橋大學的劍橋大學電波星表第六版，它也可以被命名為6C B0014+8120。[1]
超大質量黑洞
S5 0014+81的主星系是一個平譜無線電類星體，在這個巨大的橢圓星系中心處有一個能產生劇烈天文活動的超大質量黑洞。
在2009年，一個天文團隊根據通過雨燕衛星根據S5 0014+81的總光度測定了其中心黑洞的質量。令人驚奇的是，S5 0014+81中心的黑洞質量達到了銀河系中心黑洞質量的10,000倍，相當於400億太陽質量。[5]這使得S5 0014+81成為了目前發現的最重黑洞之一，並且很可能是一個特大質量黑洞，是被認為是最重黑洞長達60年的M87星雲中心黑洞質量的6倍還多。該黑洞的史瓦西半徑達到了1183.5億千米，相當於800天文單位或是20倍冥王星軌道半徑，總質量達到了大麥哲倫星系質量的4倍。更值得關注的是如此巨大質量的黑洞只能存在於在宇宙大爆炸16億年後的早期宇宙。這表明超大質量黑洞可快速形成。
然而，該黑洞仍然有幾點存在爭議。首先，使用的測量方法是非直接的計算方法，而不是更精確的克卜勒軌道推算。對於S5 0014+81這樣明亮的類星體來說，使用非直接計算方法是不太可取的，因為它極高的光度只會掩蓋周圍的恆星，使測量結果變得不準確。其次，雖然觀測到的光譜確實屬於長光譜，但是目前仍不能解釋所觀測到的參數。最後，該類星體被一個巨大的吸積盤所圍繞，大約幾秒差距的大小，目前其光度是愛丁頓光度的40%，但其產生的輻射壓力足以將吸積盤衝散並擺脫中心黑洞的引力作用，而由於塵埃和氣體的干預觀察其具體細節仍然不明。然而，S5 0014+81是一個特大質量黑洞的可能性並沒有完全消除，因為只有如此巨大質量的黑洞才能解釋該類星體產生的驚人光度和能量。
根據特大質量黑洞的演化模型預測，S5 0014+81在其因霍金輻射而消散之前將存在約1.342×1099年（接近宇宙黑洞時代結束，是目前宇宙年齡的1088倍）。[6]然而，由於S5 0014+81目前仍在吸收物質，其消散時間應超過理論時間。
參考
- ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 NED results for object S5 0014+81. NASA/IPAC EXTRAGALACTIC DATABASE. [2018-04-21]. （原始內容存檔於2017-06-30）.
- ^ 1.2×1.11041 watts. Kühr, Helmut; Liebert, James W.; Strittmatter, Peter A.; Schmidt, Gary D.; et al. The most luminous quasar - S5 0014+81. Astrophysical Journal. 15 December 1983 [2018-04-21]. Bibcode:1983ApJ...275L..33K. doi:10.1086/184166. （原始內容存檔於2018-06-12）.
- ^ Solar luminosity is 3.846×1026 watts. Sun Facts. nasa.gov. 14 January 2015 [2018-04-21]. （原始內容存檔於2018-09-08）.
- ^ The Milky Way absolute visual magnitude is -20.6. Huchra, John P. The Properties of Galaxies. harvard.edu. Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. 2009 [18 January 2015]. （原始內容存檔於2018-09-08）.
- ^ Ghisellini, Gabriele; Foschini, Luigi; Volonteri, Marta; Ghirlanda, Giancarlo; et al. The blazar S5 0014+813: a real or apparent monster?. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 14 Jul 2009, 399 (1): L24–L28. Bibcode:2009MNRAS.399L..24G. arXiv:0906.0575
. doi:10.1111/j.1745-3933.2009.00716.x. 17:53:24 GMT.
- ^ Page, Don N. Particle Emission Rates from a Black Hole: Massless Particles from an Uncharged, Nonrotating Hole. Physical Review D. 1976, 13 (2): 198–206. Bibcode:1976PhRvD..13..198P. doi:10.1103/PhysRevD.13.198. See in particular equation (27).
外部連結
- QSO S5 0014+81（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） Beobachtungen zu Eduard's Astropage, 29th Oct. 2009 （德文）