2024-09-21 12:08

迄今所见最大的黑洞喷流有140个银河系那么长

天文学家发现了迄今为止最大的一对黑洞喷流,它们的长度为2300万光年,相当于140个银河系的长度。

这对巨大的喷流,以希腊神话中的巨人命名,被称为卟啉翁(Porphyrion),是黑洞以接近光速喷出的巨大电离物质束。它们的起源是距离地球75亿光年的一个巨大黑洞,它们以数万亿颗恒星的力量从黑洞中爆发出来。

欧洲低频阵列(LOFAR)射电望远镜在一项调查中发现了10000个喷气机。通过研究这些巨大外流的卷须,科学家们希望了解它们是如何将早期宇宙塑造成我们今天看到的样子的。研究人员在9月17日的《自然》杂志上发表了他们的研究结果。

“这对星不仅有太阳系或银河系那么大;我们说的是总共140个银河系的直径,”该研究的主要作者、加州理工学院观测天文学博士后学者马丁·惠(martinjn Oei)在一封电子邮件声明中说。“银河系在这两次巨大的喷发中只是一个小点。”

超大质量黑洞通常位于星系的中心,从周围环境中吸收物质,然后以极快的速度喷出,形成一个反馈过程,决定了星系的演化方式。

但是科学家们仍然没有完全理解宇宙引擎和它们排出的喷流是如何影响它们周围的星系的。

为了更好地回答这个问题,研究人员通过肉眼扫描LOFAR无线电图像来寻找隐藏的黑洞喷流,并使用机器学习工具和公民科学家来帮助识别他们错过的任何喷流。

一旦他们发现了卟phyrion巨大的气体缕的第一个迹象,研究人员就转向使用印度的巨型米波射电望远镜(GMRT)和亚利桑那州的暗能量光谱仪器(DESI)进行后续观测,以追踪喷气机的起源,该星系大约是银河系的10倍大。

夏威夷凯克天文台进行的进一步观测揭示了卟啉体的确切位置,并表明它的羽流一直延伸到连接和滋养星系的长丝高速公路上,这就是众所周知的宇宙网。

“到目前为止,这些巨大的喷射系统似乎是近代宇宙的一种现象,”Oei说。“如果像这样的遥远喷流可以达到宇宙网的规模,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。”

卟啉星的巨大尺寸——比之前已知的最大的喷流结构Alcyoneus大约大40个银河系——表明超大质量黑洞的喷发在今天宇宙的形成中发挥了比最初想象的更关键的作用。

卟啉体也从早期宇宙中常见的一种黑洞中出现,但以前人们认为这种黑洞不会产生巨大的喷流,这意味着早期宇宙中可能潜伏着更多这样的喷发。

“我们可能只看到了冰山一角,”黄惠明说。“我们的LOFAR调查只覆盖了15%的天空。而且这些巨型喷气机中的大多数可能很难被发现,所以我们相信还有更多这样的庞然大物。”

研究人员的下一步将是调查巨大的喷气机在喷射时是如何塑造早期宇宙的。宇宙射线,重原子,热和星系间的磁场。

“地球上的磁力使生命得以繁衍,所以我们想了解它是如何形成的,”黄惠惠说。“我们知道磁力遍布宇宙网络,然后进入星系和恒星,最终进入行星,但问题是:它从哪里开始?”这些巨大的喷流会在宇宙中传播磁性吗?”