天文学家在遥远的宇宙中探测到一个巨大的射电喷流，它的宽度是银河系的两倍。根据一项新的研究，这个古老的天体形成于宇宙年龄不到其当前138亿年年龄的10%时。

“这是迄今为止在早期宇宙中看到的最大的射电喷流，”美国国家科学基金会NOIRLab的博士后研究员、主要作者格劳德曼斯Anniek Gloudemans在一封电子邮件中说。

根据格劳德曼斯的说法，到目前为止，这些在大爆炸后不久释放的遥远的巨大射电喷流一直难以捉摸，大部分都没有被发现，它们是如何制造的仍然是一个谜。“它们的缺失以前被归因于宇宙微波背景（138亿年前遗留下来的辐射），这削弱了这些遥远物体的射电光，”她说。

大多数巨星系的中心都有一个超大质量黑洞。这些中央引擎拥有非常强大的引力场，可以吞噬任何离得太近的东西。汇集所有这些物质会导致一些黑洞释放出大量的能量，科学家们认为这些能量推动了类星体的形成——类星体是宇宙中已知最亮的天体。遥远的古老星系的发光核心类星体喷出高能物质的射流。

在两台强大的射电望远镜的帮助下，天文学家发现了这颗巨大的双叶喷流，它至少跨越了 20万光年。一光年是光在一年内传播的距离，即9.46万亿公里。2月6日，《天体物理学期刊快报》（The Astrophysical Journal Letters）发表了一项详细介绍这一发现的研究。

通过使用望远镜观察遥远的宇宙并研究在那里观察到的现象，天文学家基本上可以看到过去。巨大的射电喷流的发现为了解宇宙的早期提供了一个窗口，揭示了第一批喷流是何时形成的，以及它们如何随着时间的推移塑造了星系。

产生双叶射电喷流的类星体形成于宇宙年龄不到12亿年时，即其当前年龄的9%，它有一些奇怪的特征。从天文学上讲，类星体的质量是我们太阳的4.5亿倍，被认为比典型的类星体小，而典型的类星体的质量可以达到比我们的恒星重数十亿倍。

“这似乎表明，你不一定需要一个特别大的黑洞，在早期宇宙中产生如此强大的喷流，“格劳德曼斯在一份声明中说。

双面喷流在多个方面也是不对称的，包括它与类星体的距离以及它的亮度，“这似乎表明极端环境正在影响裂片，”格劳德曼斯说。

一个国际天文学家团队在使用低频阵列（LOFAR）望远镜（遍布欧洲的射电望远镜网络）首次发现了射电喷流。然后，研究人员对不同波长的光进行了后续观测，例如在夏威夷的Gemini North望远镜上使用Gemini近红外光谱仪进行近红外观测，以及使用德克萨斯州的Hobby-Eberly望远镜进行可见光观测。

不同的光带共同帮助该团队拼凑出有关大型喷流和产生它的名为J1601+3102的类星体的细节。

“我们在早期宇宙中寻找具有强射电喷流的类星体，这有助于我们了解第一批喷流是如何以及何时形成的，以及它们如何影响星系的演化，”格劳德曼斯在一份声明中说，“只是因为这个天体非常极端，我们才能从地球上观察到它，即使它真的很远。这个天体展示了我们通过结合在不同波长下工作的多个望远镜的力量可以发现的东西。”

格劳德曼斯说，在遥远的宇宙中发现一个大型射电喷流表明还有更多等待被发现，该团队正在计划进行更多观测，以更好地了解这个特定类星体周围不寻常的环境。剩下的一些最大的问题包括哪些因素导致产生强大的无线电喷气机。

“在这个时代甚至更早的宇宙中，大约有一千个已知的类星体，所以尽管它们很罕见，但我们肯定知道不少，”格劳德曼斯说。

“类星体由于落入超大质量黑洞的气体和尘埃的摩擦而变得非常明亮。在这个类星体的情况下，部分材料以两个喷流的形式发射。我们认为这些强射电喷流形成于大约10%的类星体中。喷流在宇宙中甚至更早就被发现过，但从未有过这么大的怪物。”

去年秋天，另一个天文学家团队也使用LOFAR宣布探测到卟啉，这是一对跨越高达2300万光年的巨大喷流——比新发现的双叶射电喷流的质量大115倍。

但根据 9月发布的报告，与J1601+3102形成的喷流不同，斑状星是在距离地球75亿光年的地方发现的，位于所谓的“附近”宇宙中，而不是早期宇宙中。

格劳德曼斯说，像Porphyrion这样巨大的喷流在早期宇宙中很难探测到，因为大爆炸留下的辐射会淹没喷流释放的无线电光。

然而，天文学家长期以来一直质疑能否在遥远的宇宙中发现长而强大的喷流，因为造成它们的黑洞在早期宇宙中的行为不同，质量也较小，加州理工学院（California Institute of Technology）观测天文学博士后学者、9月份关于卟啉的研究的主要作者马丁·奥伊（Martijn Oei）说。他没有参与这项新研究。

“令人兴奋的是，这些作者表明，类星体在质量比今天小的时候仍然可以产生强大而长的喷流，奥伊在一封电子邮件中说，宇宙比Porphyrion的时代小得多，所以从相对意义上讲，对比度要小得多！这是一个令人印象深刻的发现，它表明黑洞在宇宙大爆炸后大约10亿年就已经通过磁力、热量和宇宙射线影响了宇宙，超出了它们自身星系的边界。