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天文學家剛剛探測到有史以來最大的黑洞噴流，并將其命名為Porphyrion普非良

黑洞


天文學家剛剛探測到有史以來最大的黑洞噴流，并將其命名為Porphyrion普非良


LOFAR拍攝的這張照片顯示了普非良，星系中心有超大質量黑洞 。中心附近最大的斑點狀結構是一個單獨的較小噴射系統 。我們銀河系的相對大小顯示在右下角 。來源：LOFAR合作/Martijn Oei（加州理工學院）
據《對話》（盧克·巴恩斯）：在遙遠的宇宙中發現了已知最大的黑洞噴流，直徑2300萬光年 。這對由超大質量黑洞發射的粒子束比我們的銀河系大100多倍 。
2022年 ， 我們宣布發現了夜空中最大的黑洞噴流之一，它是從一個（相對）附近的星系NGC2663發射的 。使用CSIRO在西澳大利亞的澳大利亞平方公里陣列探路者（ASKAP），我們證實NGC2663的噴流是天空中最大的噴流之一 。換句話說，從地球上看，它似乎是最大的 。
這架在《自然》雜志上宣布的新噴流被美國加州理工學院的發現者稱為“普非良”（希臘神話中的巨人） 。它在實際尺寸上使NGC2663的噴流相形見絀，并且比NGC2663大20多倍，是一個真正的龐然大物 。
普非良可以告訴我們更多關于星系內外物質流動的偉大生態系統的信息 。但這噴流也讓我們撓頭：2300萬光年寬的東西怎么能幾乎完全筆直呢？
看到看不見的光
普非良是由天文學家使用國際LOFAR望遠鏡發現的，這是一個以荷蘭為中心的無線電傳感器網絡，從瑞典延伸到保加利亞，從愛爾蘭延伸到拉脫維亞 。像ASKAP和LOFAR這樣的射電望遠鏡可以看到我們眼睛看不見的光：無線電波 。
首先是什么啟動了噴流？在噴流的中心，研究人員看到了一個星系 ， 在星系的中心，他們發現了超大質量黑洞的證據 。
隨著物質被拉向黑洞，各種命運在等待著 。有些東西被完全吃掉了 。一些軌道圍繞著黑洞，形成一個圓盤 。其中一些在強磁場中扭曲和糾纏，直到它被釋放成兩股相反的射流 ， 以幾乎光速爆炸 。
我們以前見過黑洞噴流，甚至是延伸數百萬光年的噴流 。Porphyrion的驚人之處在于它看起來幾乎完全筆直 。那里有很多彎曲的、成角度的噴流，包括ASKAP看到的一種被稱為“跳舞的幽靈”的噴流 。
直得令人費解
許多過程都會給射流增加一個扭結：一個障礙物，如密集的云層、黑洞方向的變化、強磁場、當宿主星系落入更大的宇宙結構時的星系間“風” 。
相比之下，普非良似乎在大約20億年的時間里一直在愉快地穿越宇宙，沒有受到干擾 。
這令人費解，原因有二 。首先 ， 它不是來自附近 。它的光已經傳播了大約70億年才到達地球 。我們看到的是大爆炸后約60億年的斑巖 。
與所有天體一樣，我們在過去看到了它，當時宇宙密度更大（記?。河鈧嬲諗蛘停?。但繁忙的環境是噴流的敵人 。

天文學家剛剛探測到有史以來最大的黑洞噴流，并將其命名為Porphyrion普非良


藝術家對普非良的插圖 。圖片來源：E.Wernquist/D.Nelson（IllustrisTNG合作）/M.Oei
其次，一種能保持20億年穩定動力的噴流需要源源不斷的食物 。但這意味著當地環境豐富，充滿了可供食用的好東西（星際氣體） 。這是一個悖論，因為繁忙的環境是噴流的敵人 。
正如研究人員得出的結論，“目前尚不清楚噴流如何保持這種長期的相干性 ?！币苍S斑巖很幸運，它的噴流穿過了一條安靜的星系間空間 。
也許這架噴流有一些東西可以幫助它保持專注 。我們不知道 。但我們可以想辦法找出答案 。觀察員將通過進一步的光譜觀測來探索這架噴流的環境 。
射電天文學家正在使用像ASKAP和LOFAR這樣的望遠鏡來尋找更多的噴流，這樣我們就可以區分典型的噴流和偶然的噴流 。與此同時，天體物理學家正在使用超級計算機模擬噴流，以弄清楚是什么發射了它們，什么可以彎曲它們 ， 以及在什么條件下 。
像普非良這樣的物體不僅僅是宇宙中的奇特事物 。它們是塑造我們宇宙環境的物質生態系統不可或缺的一部分 。星系間物質進入星系，星系形成恒星，一些星系甚至形成黑洞，黑洞產生噴流，噴流影響星系間物質 ， 我們繞著它轉 。
我們正在慢慢解開我們在宇宙中的位置的線索 。