有史以来最大的黑洞喷流长达 140 个银河系

有史以来最大的黑洞喷流暗示，这些宇宙怪物在塑造星系方面可能发挥比之前想象的更重要的作用。

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天文学家发现了有史以来最大的一对黑洞喷流——长度为2300万光年，相当于140个首尾相连的银河系星系那么长。

这对巨大的喷流以希腊神话中的巨人命名，被称为“卟啉”，是从黑洞中以接近光速喷发的巨大电离物质束。它们的起源是距地球 75 亿光年的一个巨大黑洞，它们借助数万亿颗恒星的力量从黑洞中爆发出来。

这些喷流是在欧洲低频阵列 (LOFAR) 射电望远镜的勘测中与其他 10,000 个喷流一起发现的。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形式的。研究人员于 9 月 17 日在《自然》杂志上发表了他们的研究结果。

“这一对不仅仅是一个太阳系或银河系的大小；我们谈论的是总共 140 个银河系的直径，”该研究的主要作者 Martijn Oei 是一位观测天文学博士后学者。加州理工学院在一份电子邮件声明中表示。 “银河系将成为这两次巨大喷发中的一个小点。”

超大质量黑洞通常位于星系的中心，从周围环境中吸入物质，然后以极高的速度将其吐出，从而形成一个反馈过程，从而决定星系的演化方式。

但科学家们仍然不完全了解宇宙发动机及其排出的喷流如何影响周围的星系。

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为了更好地回答这个问题，研究人员通过目视扫描 LOFAR 射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。

一旦发现了卟啉巨大气体的第一个迹象，研究人员就开始使用印度的巨型米波射电望远镜（GMRT）和暗能量光谱仪器进行后续观测(DESI) 位于亚利桑那州，旨在追踪喷流的起源于一个比银河系大 10 倍的巨大星系。

夏威夷凯克天文台的进一步观测揭示了卟啉的确切位置，并表明它的羽流延伸到连接和供给星系的细丝高速公路，即宇宙网。

“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，”大井说。 “如果像这样的遥远射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。”

卟啉的巨大尺寸——比之前已知最大的喷射结构Alcyoneus大大约40个银河系——表明超大质量黑洞的喷发在当今宇宙的形成中发挥的关键作用比最初想象的还要重要。

卟啉也是从早期宇宙中常见的一种黑洞中出现的，但之前人们认为不会产生巨大的喷流，这意味着更多的此类喷发可能潜伏在早期宇宙中。

“我们可能看到的是冰山一角，”Oei 说。 “我们的 LOFAR 调查只覆盖了 15% 的天空。而且大多数这些巨型喷气机可能很难被发现，所以我们相信那里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流在喷出时如何塑造早期宇宙？宇宙射线、重原子、星系中的热和磁场。

“我们星球上的磁力使生命得以繁衍生息，因此我们想了解它是如何形成的，”Oei 说。 “我们知道磁力遍布宇宙网，然后进入星系和恒星，最终到达行星，但问题是：它从哪里开始？这些巨大的喷流是否在宇宙中传播了磁力？”