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2024年09月24日

天文学家发现破纪录的喷流逃离黑洞,这是有史以来最长的喷流

在一个遥远的星系中,当宇宙只有 63 亿年的历史时,一个盛宴的黑洞发出了长长的嗝声。它发射了两股巨大的喷流,根据一项新的研究,现在是有史以来最大的科学家。总之,强大的流长度为 2300 万光年——相当于 140 个首尾相连的银河系。

“你可以说这是我们所知道的宇宙中最大的天体,”该研究的合著者马丁·哈德卡斯尔,英国赫特福德郡大学的天文学家告诉新科学家的亚历克斯·威尔金斯。

黑洞通常被描绘成贪婪、无法逃避的吞噬者,但有时,这些凌乱的食客也会喷出物质。当物质在黑洞中坠落走向消亡时,一些致密的碎屑会升温,遇到黑洞的磁场,结果,以强烈的光和粒子爆发的形式逃脱了引力的束缚。这些发射的光可能需要数千年才能到达地球,因此观察这些遥远的天体就是回顾流出的那个时代从他们的大本营。

杂志中描述的新型喷流巨型结构自然界星期三,被恰当地命名为 Porphyrion,以希腊神话中与奥林匹斯诸神交战的巨人命名。正如其名称所暗示的那样,斑状体的方方面面都是巨大的——它的总能量输出相当于数万亿个太阳,而它的鼻祖黑洞可能连续 10 亿年每年消耗相当于一个太阳的燃料,Hardcastle 说新科学家.

“银河系将是这两次巨大喷发中的一个小点,”该研究的主要作者、加州理工-🔥best 365官网体育投注天文学家Martijn Oei陈述.

斑状星系的双喷流来自一个位于星系中心的超大质量黑洞,该星系距离地球 75 亿光年,令人眼花缭乱。10 亿年来,这个巨大的结构喷出又喷出,其长寿命使喷流能够长到非凡的长度。

“我本来以为这样的事情是不可能的,”劳拉·奥利维拉-涅托没有参与这项研究的德国马克斯·普朗克核物理研究所 (Max Planck Institute for Nuclear Physics) 告诉新科学家.“仅仅是因为它看起来太大了,无法让 [喷气式飞机] 维持这么长时间。”

解开这个巨型结构的秘密并非易事。研究人员首先使用低频阵列 (LOFAR) 射电望远镜发现了 Porphyrion,该望远镜使用遍布欧洲的天线。梳理 LOFAR 图像需要敏锐的眼睛、机器学习工具和公民科学家的帮助。迄今为止,LOFAR 已检测到超过 10,000 个黑洞巨型喷气机.

为了更详细地研究 Porphyrion,该团队使用了其他三台地球望远镜。这巨型中波射电望远镜在印度和暗能量光谱仪让天文学家找到了喷流的诞生地:一个比我们的银河系重十倍的大星系。然后,科学家们使用夏威夷的 W. M. Keck 天文台测量了喷流与地球之间的距离。

卟啉开始穿越太空虚空,当时宇宙的年龄只有现在的一半。在那段时间里,宇宙更加拥挤。卷须宇宙网——那些构成宇宙结构并包含大部分普通物质的纠缠细丝——更紧密地挤在一起。这意味着,即使在一个不断膨胀的宇宙中,即使以今天的标准来看,斑状羽流也很长,它已经超出了它们自己的星系,并穿过了网的一部分。因此,卟啉可能对早期宇宙的演化产生真正深远的影响。

这项工作表明,“如果情况合适,来自黑洞的喷流可以变得与宇宙的主要宇宙结构——星系团、宇宙细丝、宇宙空隙一样大,”Oei 说路透社' 威尔·邓纳姆。

尽管黑洞臭名昭著,但它们也是新世界的活跃播种者。像卟啉这样的爆发可能会将能量和恒星的饲料分散到太空深处。作者怀疑喷流也可能有助于在宇宙虚空中传播磁力。双喷流的极端长度让科学家们有充分的理由怀疑,一些黑洞的影响范围远远超出了它们的母星系。

“如果像这样遥远的喷流能够达到宇宙网的规模,那么宇宙中的每个地方都可能在宇宙时间的某个时刻受到黑洞活动的影响,”Oei 在声明中说。

除了其极端的长度和寿命之外,最新的喷流发现还对黑洞的能力产生了更多惊喜。望远镜观测表明,斑岩黑洞在打嗝时处于所谓的辐射模式。科学家们认为,在这种在早期宇宙中很常见的状态下,黑洞倾向于通过快速移动的风而不是喷流脉冲释放能量。自然,斑状是这一假设的反例,它向研究人员表明,宇宙的过去可能包含辐射黑洞发射的更长的喷流。

“绝对可能有其他同等大小甚至更大的喷流等待被发现,”Hardcastle 告诉 Robert LeaSpace.com.“到目前为止,我们只用 LOFAR 调查了大约八分之一的天空。它和其他望远镜,例如即将推出的Square Kilometer 数组,几乎可以肯定,在我们完成之前会找到更大的东西。

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