包含五十万个超大质量黑洞的全天图

# 绘制怪物：SDSS-V 数据发布 20 揭示超大质量黑洞的全天视图 - SDSS Source: https://www.sdss.org/black-hole-mapper-release-20 ***黑洞测绘计划（Black Hole Mapper）迎来了里程碑：首次在南半球进行光学观测，协调 eROSITA X 射线源认证，并对宇宙中吸积黑洞进行多历元追踪。*** **新墨西哥州阿帕奇角天文台与智利拉斯坎帕纳斯天文台**——斯隆数字巡天（SDSS）宣布**数据发布 20**（DR20），这标志着在吸积超大质量黑洞（SMBH）研究方面的一次里程碑式扩展。作为巡天第五代（SDSS-V）的一部分，**黑洞测绘计划（BHM）**项目正在为类星体和活动星系核（AGN）的质量、增长和物理特性提供前所未有的洞见，跨越宇宙时间。 *SDSS-V 中黑洞测绘计划（BHM）项目瞄准的 DR20 天体的天空分布。* *图片来源：SDSS-V，Scott Anderson，华盛顿大学* DR20 发布了在智利拉斯坎帕纳斯天文台（LCO）收集的**首批南半球 BOSS 光学光谱**，以及在新墨西哥州阿帕奇角天文台（APO）的扩展观测。总体而言，DR20 发布了超过**330 万条光学光谱**，涵盖 50 万个星系和 150 万颗恒星，与天基天文台协同推动多波长发现。 ## **借助 eROSITA 解锁高能宇宙** DR20 中黑洞测绘计划的一个核心亮点是 **SPIDERS**（*ERosita 源的光谱认证*）。通过将 SDSS 光学光谱与 eROSITA 任务的 X 射线天图相结合，SPIDERS 为约 20 万个 X 射线目标提供了光学认证和精确的距离测量（红移）。这代表了有史以来最大规模、最均匀的 X 射线源光谱后续观测。 虽然 SPIDERS 捕获了数以万计的发射 X 射线的星系团和高能恒星系统，但这些高能信标中的绝大多数是**正在活跃吸积的超大质量黑洞**——即活动星系核（AGN）或类星体。 ### **绘制宇宙结构与黑洞种群分布** X 射线发射如同信标，使天文学家能够直接窥视这些巨大黑洞的中心引擎，并探测环绕它们的热 X 射线日冕。通过测量“X 射线光度函数”——本质上是一项追踪不同功率输出和宇宙时期黑洞数量的普查——科学家可以追溯超大质量黑洞从我们的宇宙近邻一直到红移接近 6 的早期宇宙“宇宙黎明”时期的增长过程。 得益于 SDSS 和 eROSITA 结合的全天覆盖，这一新数据集对最罕见、最明亮的类星体提供了迄今为止最严格的约束。巡天揭示出早期存在更多巨型黑洞，且在高红移处最明亮 AGN 的空间密度高于先前预期。这表明，快速增长的大质量黑洞在早期宇宙中出乎意料地普遍。更多的“隐藏”黑洞被发现，而传统的光学和紫外巡天会遗漏相当一部分吸积黑洞，尤其是在较低光度和极远距离处。此外，通过计算随时间累积的总黑洞增长，研究人员发现，软 X 射线选择出的黑洞仅占本地宇宙黑洞总质量的一小部分。这意味着 70% 至 90% 的超大质量黑洞增长发生在厚重的尘埃和气体帷幕之后，或处于即使 X 射线也被抑制的阶段。 “这次发布标志着德国 eROSITA 联盟与斯隆数字巡天之间长达十余年联合规划和科学交流的顶峰，”eROSITA 首席研究员兼 BHM 巡天科学家**Andrea Merloni 博士**表示。“借助 DR20，我们不仅证明了将 X 射线和光学光谱数据相结合能为天体物理学开辟新的、原创的科学视角，还证明了大型、国际化且多元化的合作可以有效地为共同目标携手多年。” ## **随时间的推移探测类星体的内部运作** 由于超大质量黑洞本身过于遥远且致密，无法直接成像，BHM 利用类星体的标志性光变特性，在多个时域子项目中开展工作： 通过在数天至数年的时间尺度上对目标类星体天区进行快速、重复的光谱观测，BHM 反响映射（RM）项目测量了来自中心吸积盘和周围宽线区发射光之间的时间延迟。