天文学家观看巨型黑洞喷出长达光年的喷流

珍重热爱生命 2025-04-15 02:24:42

插图显示一个超大质量黑洞开始以大约 33% 的光速喷出物质射流(插图)1ES 1927+654 的射电图像揭示了新兴结构,这些结构似乎是在强烈的射电耀斑之后从银河系中心黑洞的两侧喷发的等离子体射流。 (图片来源:Robert Lea(与 Canva 一起创建)/ NSF/AUI/NSF NRAO/Meyer at al. 2025)

天文学家第一次看到,一个位于遥远星系中心的超大质量黑洞以三分之一光速喷出物质射流的那一刻。此外,该结构在技术上由两架喷流组成,每架喷流的直径约为半光年。

这个黑洞的质量约为太阳的 14 亿倍,位于一个被命名为 1ES 1927+654 的星系的中心。它位于大约 2.7 亿光年外的天龙座。“黑洞喷流的发射以前从未被实时观测过,”探索团队负责人、大学艾琳·迈耶 (Eileen Meyer) 在一份声明中说。“我们认为流出开始得更早,当时 X 射线在无线电耀斑之前增加,喷流被热气体屏蔽在我们的视野之外,直到去年年初爆发。”

天文学家非常熟悉从超大质量黑洞的两极发射的双喷流。这些结构可以延伸长达 2300 万光年的距离,延伸到它们喷发的星系平面的上方和下方。

这种喷流是活跃星系核 (AGN) 的标准配置,其中星系内的黑洞以周围的气体和尘埃为食。没有落入中心黑洞口的物质可以被引导到黑洞的两极。

在这些磁极中,强大的磁场会加速这些粒子,直到它们以相当于光速相当一部分的速度向外喷出高度准直的射流。

一位艺术家对有史以来观察到的最长的黑洞喷流系统的插图。这些喷流以神话中的希腊巨人的名字昵称为 Porphyrion,跨度约为 7 兆秒差距,即 2300 万光年。(图片来源:E. Wernquist / D. Nelson (IllustrisTNG Collaboration) / M. Oei 2。

尽管天文学家观察到了许多这样的天体物理喷流,但他们以前从未见过实时喷发的喷流。

因此,这一发现可能有助于更好地了解这些强大的天体物理喷流最初是如何发展的。

如上所示,2024 年 2 月、4 月和 5 月收集的 1ES 1927+654 的射电图像显示,超大质量黑洞的两侧喷发了新兴结构。该团队认为,这些结构是在强烈的射电耀斑之后从 1ES 1927+654 黑洞的两侧喷发的高电离气体或“等离子体”射流。

上面动画中的第一张图片是在 2023 年 6 月拍摄的,没有显示喷气机的迹象。这可能是因为黑洞周围致密气体的“甜甜圈”遮住了喷流,将它们隐藏起来。到动画的最终图像中,这些喷流的总长度已经从靠近中心超大质量黑洞的源头达到了大约半光年。

该团队周一(1 月 13 日)在马里兰州国家港口举行的美国天文学会第 245 次会议上展示了他们的研究。他们的结果在同一天发表在《天体物理学杂志快报》(The Astrophysical Journal Letters)上。

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