天文学家们近日揭示了一项惊人的宇宙现象：某些超大质量黑洞释放出的强烈风暴，其能量之大足以重塑整个星系。这种被称为“黑洞风”的现象，其速度可达到每小时3600万英里，相当于音速的4.5万倍，其威力不容小觑。
图示为一颗超大质量黑洞正在吹出宇宙风，这张震撼的图片由NASA/CXC和Nahks Tr'Ehnl提供。黑洞风的形成与一个明亮的类星体息息相关，这类天体由超大质量黑洞供能，释放出的辐射将周围的气体云推开，形成高速流动的风。类星体不仅亮度惊人，而且几乎与宇宙同龄。
威斯康星大学麦迪逊分校的天文学家们通过长达8年的研究，对位于牧夫座、距离地球108亿光年的类星体SBS 1408+544进行了深入分析。这些宝贵的数据由斯隆数字巡天（SDSS）黑洞测绘混响测绘项目收集。SBS 1408+544发出的光历经近110亿年的漫长旅程才抵达地球，几乎与宇宙的年龄相当。
尽管大多数星系的中心都藏有相当于数百万甚至数十亿个太阳质量的超大质量黑洞，但并非所有黑洞都能孕育出类星体。类星体的形成需要黑洞被一个称为“吸积盘”的物质云团所包围，这个云团持续为黑洞提供养料。在吸积盘中，黑洞的巨大引力引发摩擦和潮汐力，加热物质并使其发出强烈光芒。未被吸入黑洞的物质则在强大磁场的作用下，被加速到接近光速，以喷流的形式从两极喷出。
这些喷流伴随着强烈的电磁辐射，使得一些类星体的亮度甚至超过了其所在星系中所有恒星的总和。这种光不仅照亮了宇宙，更在塑造星系的过程中发挥了关键作用，为天文学家提供了研究黑洞对星系影响的独特视角。
研究小组通过测量SBS 1408+544发出的电磁辐射间隙，追踪到了气态碳风的存在。在超过130次的吸收光谱测量中，他们发现碳吸收“阴影”的位置在不断变化，这表明类星体的辐射正在将其周围的物质推开，形成高速的黑洞风。这些风的时速高达每小时3600万英里，是音速的数万倍。
“这种变化揭示了气体正在迅速移动并不断加速。”研究小组的联合负责人、威斯康星大学麦迪逊分校的天文学毕业生罗伯特·惠特利表示，“风之所以加速，是因为它受到了吸积盘辐射的推动。”
科学家们此前已怀疑存在加速的超大质量黑洞风，但SBS 1408+544的研究提供了确凿的证据。黑洞风引起了天文学家的广泛关注，因为它们周围移动的气体是恒星形成的基础。如果黑洞风足够强大，它们可能切断恒星的形成，从而“扼杀”宿主星系。这些风还可能剥夺中心超大质量黑洞的燃料，结束其作为类星体的辉煌岁月。
图示为牧夫座中超大质量黑洞驱动的类星体SBS 1408+544，图片由Jordan Raddick和SDSS提供。黑洞风不仅影响宿主星系，还可能超越星系外围，对邻近星系及其中心的黑洞产生影响。超大质量黑洞虽然巨大，但与它们所在的星系相比仍显渺小，但这并不意味着它们不能相互“沟通”。在建模研究这类黑洞时，科学家们必须充分考虑这一点。
