巨大的宇宙喷流在140个银河系范围内释放出万亿个太阳的能量
天文学家发现了一个堪称巨大的宇宙烟囱,它绵延至 140 个并排排列的银河系。这些巨型喷流是从一个超大质量黑洞喷出的。这个庞大的巨型结构被昵称为"波菲利翁"(Porphyrion),与希腊神话中的一个巨人的名字十分贴切。它的中心是一个遥远的星系,其核心是一个超大质量黑洞,黑洞两端喷出的射流威力惊人,总输出功率相当于数万亿个太阳。
绰号 "Porphyrion "的巨大黑洞喷流的艺术家印象图 E.Wernquist / D. Nelson(IllustrisTNG 协作小组)/ M. Oei
这些喷流总共绵延 2300 万光年,比我们的银河系长 140 倍。研究小组说,这使它成为目前已知的由单一天体产生的最大结构。
一个天体能够影响距离自己约 200 万亿公里的空间,这真是令人难以置信。
根据科学家们的研究,这些喷流在大约 10 亿年的时间里以惊人的直线向深空喷射。它究竟从哪里获得这些能量,又是如何在如此遥远的距离内保持其结构完好无损的,这些问题仍然无法解释。人们认为,1600 万光年大约是这些喷流可能达到的上限。
虽然 Porphyrion 是迄今为止发现的最大的黑洞喷流,但它们还远远不是第一个。并不是所有靠近超大质量黑洞的物质都会被吸进去,有些物质会被惊人的引力扭曲,加速,并以接近光速的速度从两极同时喷射出来。
LOFAR 射电望远镜拍摄的黑洞喷流结构图像 LOFAR 合作组织/Martijn Oei(加州理工学院)
我们已经知道无数小型喷流系统,以及几百个相当大的喷流系统。但是,在使用LOFAR 射电望远镜进行调查之后,这个数字现在已经增加到了 10000 多个。Porphyrion 是这批喷流系统中的佼佼者,它可能预示着还有更多类似的喷流系统。
当黑洞变得活跃时,它们通常会以两种方式之一释放能量--辐射或喷射。但令人费解的是,尽管有两个巨大的霓虹灯可能会暗示黑洞并不处于喷射模式。
它的出现时间也很奇怪,仔细观察后发现,Porphyrion 距我们约 75 亿光年,这意味着我们看到的是 75 亿年前的它。这比宇宙年龄的一半还多,而那时的辐射模式黑洞要多得多。
"我们看到的可能只是冰山一角,"该研究的主要作者马丁-奥伊(Martijn Oei)说。"我们的 LOFAR 勘测只覆盖了天空的 15%。而这些巨型喷流中的大多数可能都很难被发现,所以我们相信还有更多这样的庞然大物存在"。
除了寻找更多,研究人员还计划研究这些巨型喷流是如何影响周围环境的。它们似乎能够以宇宙射线、热量和磁场的形式在宇宙中传播能量,其传播距离比人们之前意识到的要远得多。
这项研究发表在《自然》杂志上。研究小组在下面的视频中介绍了这项工作。