在浩瀚的宇宙中,一项惊人的天文发现震撼了科学界:一对名为“波耳费里翁”的巨无霸级黑洞喷流被成功捕获。这对喷流源自一个遥远星系中的超大质量黑洞,其长度竟达到了惊人的2300万光年,是之前观测到的黑洞喷流长度的20倍之多。
艺术家们以丰富的想象力,将“波耳费里翁”呈现于画布之上,让人们得以窥见这对宇宙巨人的壮观景象。加州理工学院的天文学家们,利用LOFAR射电望远镜阵列,成功捕捉到了这一宇宙奇观。这对喷流的规模之大,已达到了宇宙大尺度结构的级别,其背后的超大质量黑洞质量更是我们银河系中心黑洞的100多倍。
“波耳费里翁”的命名源自古希腊神话中的巨人,它不仅象征着力量与壮丽,更成为了天文学家们研究星系内外物质流动“生态系统”的重要线索。然而,这对喷流身上却隐藏着一个令人费解的谜团:在如此漫长的旅程中,它们为何能保持如此笔直的形态?
黑洞在吞噬物质的过程中,会产生多种不同的结果。有的物质会被黑洞完全吞噬,有的则会在黑洞周围形成一个扁平的吸积盘。而受黑洞强磁场的影响,还有一部分物质会被加速到近光速,从黑洞的两极射出,形成一对方向相反的喷流。然而,此前观测到的黑洞喷流大多因受到星系际介质的干扰而变得弯曲。
相比之下,“波耳费里翁”的笔直形态显得尤为突出。要想将黑洞喷流“掰弯”,其实有多种方法,如星际云团的遮掩、黑洞自转轴的改变、强磁场的影响,以及宿主星系陷入更大的宇宙结构等。然而,“波耳费里翁”却奇迹般地保持了20亿年的直线形态,未受任何干扰。
这一发现让天文学家们感到困惑不已。首先,这对喷流实际上存在于大约70亿年前,而我们所看到的“波耳费里翁”是宇宙年龄大约60亿年时的影像。那时的宇宙密度要比现在大得多,一个拥挤的宇宙显然不利于喷流保持直线。其次,这对喷流能够射得如此之远,表明产生它们的黑洞在长达20亿年的时间里一直能够获得稳定的物质补给。这表明在当时它所在的环境中,星际气体的含量极为丰富。然而,这又与一个拥挤的环境和一条笔直且漫长的喷流形成了悖论。
研究人员承认,这仍是一个未解之谜。或许,“波耳费里翁”只是恰好在一个拥挤的星系际环境中,找到了一条狭窄的允许直线通过的空隙。但也有可能是某种我们尚未了解的原因,使得这对喷流能够一直保持直线推进。为了解开这个谜团,研究人员计划在整个光谱范围内对“波耳费里翁”所在的环境进行更深入的勘查。
LOFAR射电望远镜阵列拍摄的“波耳费里翁”图像,展示了这对总长2300万光年的喷流的壮观景象。产生它们的超大质量黑洞位于宿主星系内,而宿主星系右侧的花瓣状结构则是另一个较小的喷流系统。右下角则是我们银河系的等比例示意,与这对巨无霸级喷流相比,显得微不足道。
“波耳费里翁”不仅是宇宙物质“生态系统”的重要组成部分,更是连接星系与星系际介质的桥梁。在这个系统中,星系际介质通过种种方式进入星系,而星系则利用这些物质孕育出恒星和黑洞,并通过黑洞喷流对星系际介质产生影响。如此往复循环,构成了宇宙生生不息的壮丽图景。