河北
大多数大型星系的正中央，都蹲着一个超大质量黑洞。这些黑洞一旦大口吞噬周围物质，就会变成亮得吓人的类星体。但有些类星体像是裹了一层厚厚的尘埃云，藏得严严实实，很难被我们发现。一项新研究里，天文学家一口气挖出了77个此前藏起来的、"重度红化"的类星体。
他们的发现，给"这些天体是星系演化中一个短暂过渡阶段"的说法，提供了迄今最硬核的观测证据。详细描述这项新研究的论文，5月7日已经挂到了预印本网站arXiv上。
隐藏的巨兽
星系演化的主流理论认为，超大质量黑洞会经历一个短暂但猛烈的"红化"阶段——被尘埃遮住、疯狂成长，而这一切的导火索就是星系合并。两个星系一撞上，气体就哗啦啦往中心涌，一边催生大批新恒星，一边喂饱中央的黑洞。
这个过程周围的尘埃，会把辐射驱动的风越吹越猛，让这些天体变成超级"反馈发动机"。
在光学波长下进行的巡天观测几乎完全漏掉了被尘埃严重遮蔽的类星体，因为它们又暗又散落在天上。
到目前为止，靠一种特别费时的办法——用单目标红外望远镜一个个地找——已经确认了差不多50个严重红化的类星体。可要是没有大样本，就没法靠谱地回答这个星系演化关键阶段的核心问题。
寻找大块头
一项新研究里，智利天体物理及相关技术卓越中心的马修·斯特普尼带的团队，用NASA的SPHEREx望远镜的红外数据和分光光度测量，让这类严重红化类星体的数量翻了一倍还多。
他们发现了77个新的尘埃遮蔽类星体，这些类星体出现在宇宙年龄16亿到43亿年的时候。新样本里有七个严重红化的类星体，是头一回在红移超过3（也就是大爆炸后21亿年内）时发现的。
为了将这些发现置于具体背景中，研究团队将重度红化类星体与另外两类天体进行了比较。热尘埃遮蔽星系（Hot DOGs）是已知隐藏最深或遮蔽最严重的天体之一，其辐射主要来自热尘埃和温尘埃。
相比之下，蓝色类星体更常见，完全没被遮住，其尘埃已被清除，但它们黑洞周围还有个尘埃环，在红外波段亮得很。重度红化类星体在遮蔽程度上介于这两个极端之间，然而令人惊讶的是，研究团队发现它们的热尘埃含量甚至低于未被遮蔽的蓝色类星体。
清除过程
尽管由于尘埃遮蔽而显得暗淡，但在校正消光后，这些天体算得上是已知内在光度最高的类星体之一。然而，研究发现它们在红外波段的辐射较弱，而这一波段与黑洞周围的尘埃结构相关。
天文学家认为，这种极端内在光度与尘埃储备耗尽的组合表明，这些类星体正处于“吹散”阶段。这个阶段是啥时候呢？就是黑洞在猛吃物质，产生强烈反馈，开始把星系核心周围的尘埃茧吹走的时候。
研究人员在论文中解释道：“与热尘埃遮蔽类星体（Hot DOGs）和蓝色类星体相比，这种环面尺度尘埃储库的耗尽与更高光度的结合，支持了这样一种情景：高红移类星体（HRQs）代表了一个喷发阶段，此时强烈的反馈已开始清除中心区域的遮蔽物质。”
他们还意外地检测到样本中约四分之三的天体存在紫外线（UV）过量。虽然这可能是类星体光线在尘埃茧边缘的散射所致，但研究人员指出，宿主星系内的恒星形成也可能促成这种紫外线过量，有时甚至可能占主导。
团队总结道：“在未来的工作中，我们将进一步扩大样本，利用SPHEREx的全天观测能力，来了解那些在宇宙正午（即宇宙恒星形成高峰期）时期似乎主导黑洞增长的‘隐藏怪物’的数密度及其多波段特性。”
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