遥远黑洞释放创纪录的能量喷流 | 路透社
Will Dunham
艺术家对有史以来观察到的最长黑洞喷流系统的插图,整体长度达到2300万光年,距离约为银河系直径的140倍。科学家给这个喷流系统起了个绰号“波尔菲里翁”,这是古希腊神话中的一个巨人的名字。E. Wernquist / D…. 阅读更多华盛顿,9月18日(路透社) - 两束强大的能量束被探测到从一个 超大质量黑洞 向相反方向射出 - 这是迄今为止发现的最大喷流,延伸约为我们广阔银河系直径的140倍。这个黑洞位于距离地球约75亿光年的一个星系的中心。光年是光在一年内传播的距离,约为5.9万亿英里(9.5万亿公里)。由于光传播所需的时间,观察遥远的距离就像是在 回望时间,这些观测的时间可以追溯到宇宙年龄不到当前一半的时候。黑洞是极其密集的天体,其引力强大到连光都无法逃脱。大多数星系,包括银河系,在其核心都有一个大型黑洞。这些黑洞会从其两个极点向太空喷射高能粒子和磁场,吞噬如气体、尘埃和因其巨大引力而坠入的恒星等物质。新研究中记录的两个喷流结构 - 使用位于荷兰的低频阵列(LOFAR)射电望远镜 - 从一端到另一端延伸了2300万光年。
这些超热喷流是由黑洞周围的剧烈事件引起的,包含称为电子和正电子的亚原子粒子以及磁场,以接近光速的速度移动。
研究人员给这两个喷流起了个外号,叫做波菲里昂(Porphyrion,发音为 poor-FEER-ee-ahn),以古希腊神话中的一个巨人命名。波菲里昂比之前的喷流记录保持者长约30%。
“像波菲里昂这样的喷流系统似乎是自大爆炸以来宇宙中发生的最具能量的现象之一,”加州理工学院的天体物理学家马丁·欧伊(Martijn Oei)说,他是发表在期刊《自然》上的研究的主要作者,提到大约138亿年前启动宇宙的事件。“一般的理解是,当带磁材料落入旋转的黑洞时,喷流就会形成,”来自英格兰赫特福德大学的天体物理学家和研究合著者马丁·哈德卡斯特尔(Martin Hardcastle)补充道。“它们需要通过持续的物质落入黑洞来维持,约每年一太阳质量(太阳的质量)的物质。”
这样的喷流肉眼不可见,起初很小,随着时间的推移而增长。
“我们已经知道黑洞可以产生这些喷流有一段时间了。但有趣的是,要生成像这样的巨大结构,喷流必须持续很长时间 - 大约十亿年,”哈德卡斯特尔说。
波菲里昂喷流远远超出其母星系,能量输出相当于数万亿颗像太阳一样的恒星。
“这相当于在最具灾难性的宇宙碰撞中释放的能量:例如,当两个星系团合并时,每个星系团有时包含数千个星系,”Oei说。
“它能从其母黑洞延伸如此之远,意味着它可能将能量、粒子和磁场带入宇宙网中的空隙,即我们知道构成宇宙大尺度结构的星系群和丝状物之间的间隙。这可能帮助我们理解当今宇宙中普遍存在的磁场,”Hardcastle说。
研究人员表示,这种喷流可能会加热星际空间中的气体,阻止需要冷气体云的新星形成,并可能损害可居住的行星。
银河系的超大质量黑洞在其当前的静止状态下,并没有这样的喷流。
“关键发现是,黑洞的喷流在条件合适时,可以变得与宇宙的主要宇宙结构——星系团、宇宙丝状物、宇宙空隙一样大,”Oei说。“这意味着单个黑洞的影响范围可以远远超出其所在的星系。”
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