遙遠黑洞釋放創紀錄的能量噴流 | 路透社
Will Dunham
藝術家對有史以來觀察到的最長黑洞噴流系統的插圖,整體長度達到2300萬光年,距離約為銀河系直徑的140倍。科學家給這個噴流系統起了個綽號“波爾菲裏翁”,這是古希臘神話中的一個巨人的名字。E. Wernquist / D…. 閲讀更多華盛頓,9月18日(路透社) - 兩束強大的能量束被探測到從一個 超大質量黑洞 向相反方向射出 - 這是迄今為止發現的最大噴流,延伸約為我們廣闊銀河系直徑的140倍。這個黑洞位於距離地球約75億光年的一個星系的中心。光年是光在一年內傳播的距離,約為5.9萬億英里(9.5萬億公里)。由於光傳播所需的時間,觀察遙遠的距離就像是在 回望時間,這些觀測的時間可以追溯到宇宙年齡不到當前一半的時候。黑洞是極其密集的天體,其引力強大到連光都無法逃脱。大多數星系,包括銀河系,在其核心都有一個大型黑洞。這些黑洞會從其兩個極點向太空噴射高能粒子和磁場,吞噬如氣體、塵埃和因其巨大引力而墜入的恆星等物質。新研究中記錄的兩個噴流結構 - 使用位於荷蘭的低頻陣列(LOFAR)射電望遠鏡 - 從一端到另一端延伸了2300萬光年。
這些超熱噴流是由黑洞周圍的劇烈事件引起的,包含稱為電子和正電子的亞原子粒子以及磁場,以接近光速的速度移動。
研究人員給這兩個噴流起了個外號,叫做波菲里昂(Porphyrion,發音為 poor-FEER-ee-ahn),以古希臘神話中的一個巨人命名。波菲里昂比之前的噴流記錄保持者長約30%。
“像波菲里昂這樣的噴流系統似乎是自大爆炸以來宇宙中發生的最具能量的現象之一,”加州理工學院的天體物理學家馬丁·歐伊(Martijn Oei)説,他是發表在期刊《自然》上的研究的主要作者,提到大約138億年前啓動宇宙的事件。“一般的理解是,當帶磁材料落入旋轉的黑洞時,噴流就會形成,”來自英格蘭赫特福德大學的天體物理學家和研究合著者馬丁·哈德卡斯特爾(Martin Hardcastle)補充道。“它們需要通過持續的物質落入黑洞來維持,約每年一太陽質量(太陽的質量)的物質。”
這樣的噴流肉眼不可見,起初很小,隨着時間的推移而增長。
“我們已經知道黑洞可以產生這些噴流有一段時間了。但有趣的是,要生成像這樣的巨大結構,噴流必須持續很長時間 - 大約十億年,”哈德卡斯特爾説。
波菲里昂噴流遠遠超出其母星系,能量輸出相當於數萬億顆像太陽一樣的恆星。
“這相當於在最具災難性的宇宙碰撞中釋放的能量:例如,當兩個星系團合併時,每個星系團有時包含數千個星系,”Oei説。
“它能從其母黑洞延伸如此之遠,意味着它可能將能量、粒子和磁場帶入宇宙網中的空隙,即我們知道構成宇宙大尺度結構的星系羣和絲狀物之間的間隙。這可能幫助我們理解當今宇宙中普遍存在的磁場,”Hardcastle説。
研究人員表示,這種噴流可能會加熱星際空間中的氣體,阻止需要冷氣體雲的新星形成,並可能損害可居住的行星。
銀河系的超大質量黑洞在其當前的靜止狀態下,並沒有這樣的噴流。
“關鍵發現是,黑洞的噴流在條件合適時,可以變得與宇宙的主要宇宙結構——星系團、宇宙絲狀物、宇宙空隙一樣大,”Oei説。“這意味着單個黑洞的影響範圍可以遠遠超出其所在的星系。”
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