史上最大黑洞喷流或将颠覆对宇宙认知

超大质量黑洞，也就是位于星系中心的贪婪的引力井，是宇宙中一些最为极端的天体。它们的碰撞会在时空结构中引发涟漪，一旦穿过其事件视界，我们的物理学概念便会完全崩溃。当一个超大质量黑洞吞噬任何靠近的气体、等离子体或恒星时，一些聚集的物质会通过磁场线沿着黑洞的自转轴被喷射到两个星系外喷流当中。

以接近光速移动，这些喷流远远超出了其所在的星系（正如其名称所表明的那样）。2022 年，莱顿大学的博士生 Martijn Oei 发现了一个巨大的、1600 万光年长的喷流，绰号为 Alcyoneus（希腊神话中的一个巨人）。如今作为加州理工学院的博士后学者，Oei 超越了自我，发现了一对新的、破纪录的黑洞喷流，其横跨长度达到惊人的 2300 万光年。从这个长度来看，这就如同将 140 个银河系星系排成一排那样。关于这个新的星系外喷流纪录保持者的研究结果发表在《自然》杂志上。

这些喷流被命名为波菲里昂（又是那些希腊巨人之一），它们源自一个距离地球约 75 亿光年的黑洞。并且它们的威力相当强大，其功率输出相当于数万亿个太阳的功率。早在 2018 年，Oei 最初的打算是使用欧洲的低频阵列（LOFAR）来研究“宇宙网”的无线电信号——一个在星系之间纵横交错的细丝网络——但慢慢地，越来越多有关巨大黑洞喷流的证据不断涌现。

“当我们首次发现这些巨大的喷流时，” 这项新研究的主要作者 Oei 在一则新闻声明中表示 ，“我们非常惊讶。我们压根没想到会有这么多。”

那么，这些极其巨大的结构究竟是如何形成的呢？嗯，科学家们对此也不确定。在 2022 年对阿尔库俄纽斯进行分析时，欧伊和他的团队提出理论，认为这对喷流的宿主星系要么必须包含高于正常数量的恒星物质，要么具有极其强大的 喷流。但研究表明，不管怎样，这个星系在这两方面都低于平均水平。另一个悬而未决的谜团在于，早期的宇宙本该比现在密集得多，所以你会认为这些喷流会更快地变得不稳定。但是，到目前为止，证据表明情况并非如此。

“马尔廷的工作向我们表明，这些巨大射电源其所处环境并没有什么特别之处致使它们达到如此巨大的规模，”该研究的合著者马丁·哈德卡斯尔在一份新闻声明中说道。“我的看法是，我们需要在中央超大质量黑洞周围有一个异常持久和稳定的吸积事件，让它活跃约十亿年，并确保喷流在这段时间内始终指向同一方向。我们从众多巨型射电源中了解到，这一定是相对常见的情况。”

逐渐明朗的是，这些跨越整个宇宙的黑洞喷流比之前认为的更为常见，而 Oei 对研究这些结构可能对早期宇宙的演化产生怎样的影响——尤其是在与磁性有关这一方面。

“我们星球上的磁力让生命蓬勃发展，所以我们想了解它是如何形成的，” 奥伊在一份新闻声明中说道。“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，但问题在于：它从何处开始？这些巨大的喷流是否在宇宙中传播了磁力？”

几十年来，科学家们认为黑洞几乎没有对 宇宙 的宏观构成产生影响。但这些巨大的河外天体结构正促使一些天体物理学家重新思考它们可能在宇宙中发挥的更大作用。