有史以來最大的黑洞噴流創(chuàng)造了一個(gè)會(huì)讓你大吃一驚的銀河結(jié)構(gòu)

超大塊黑洞將天體物理噴流炸向太空已經(jīng)雕刻出我們見過的最大的銀河起源結(jié)構(gòu)。

它已被命名為卟啉，以希臘神話中的巨人之王命名，它總共跨越了大約 7 兆秒差距。從頭到尾，這相當(dāng)于 2300 萬光年，使其成為宇宙網(wǎng)的重要組成部分連接宇宙。

“卟啉表明，宇宙中的小事物和大事物是密切相關(guān)的。我們看到一個(gè)黑洞，它產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)類似于宇宙細(xì)絲和空隙的規(guī)模，“荷蘭萊頓大學(xué)和加州理工學(xué)院的天文學(xué)家 Martijn Oei 告訴 ScienceAlert。

“如果我們相應(yīng)地將噴流縮小到地球和黑洞的大小，黑洞的大小將是 0.2 毫米：變形蟲或皮膚上的螨蟲的大小。所以這些巨大的噴流太不可思議了：它們就好像一個(gè)變形蟲能夠產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)大的能量噴泉，相當(dāng)于整個(gè)地球的大?。?/p>

這是一個(gè)了不起的發(fā)現(xiàn)，也引發(fā)了很多問題——因?yàn)樗⒉皇且粋€(gè)異常。緊隨其后的是阿爾西奧涅斯，一個(gè)擁有跨越 1600 萬光年的噴流的星系。這意味著產(chǎn)生“不可能”的黑洞噴流的成分——大到我們認(rèn)為它們不可能存在——實(shí)際上在宇宙中可能是相當(dāng)正常的。

由黑洞具有我們不太了解的形成機(jī)制。

我們知道，當(dāng)黑洞進(jìn)食時(shí)，盤內(nèi)緣的一些物質(zhì)會(huì)沿著磁力線轉(zhuǎn)向并加速到達(dá)兩極，在那里它以強(qiáng)大的等離子體和磁場(chǎng)射流的形式被發(fā)射到太空中，以光速的很大一部分傳播。

這些噴流遍布宇宙。超大質(zhì)量黑洞會(huì)經(jīng)歷喂養(yǎng)和生長(zhǎng)的爆發(fā)，噴流是自然的結(jié)果。但是 Alcyoneus 和 Porphyrion 的噴流帶來了一些挑戰(zhàn)。

首先，為了產(chǎn)生如此巨大的噴流，黑洞需要在大約 10 億年的時(shí)間里持續(xù)補(bǔ)給——這意味著一個(gè)巨大的物質(zhì)庫(kù)——這并不常見，盡管顯然這并非不可能，因?yàn)槲覀冋诓榭唇Y(jié)果。

另一個(gè)是噴流的長(zhǎng)度。我們回溯到 75 億年前的卟啉，那個(gè)星系際空間比今天更密集的時(shí)代。噴流生長(zhǎng)的時(shí)間越長(zhǎng)，它就越不穩(wěn)定。一旦引入了不穩(wěn)定因素，噴流就會(huì)分崩離析。

“紙筆工作和噴流物理學(xué)的數(shù)值模擬都表明，噴流是不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)：一旦受到干擾，干擾往往會(huì)增加而不是減少，”O(jiān)ei 說。

“最終，噴氣式飛機(jī)被摧毀了。因此，這種（磁）流體動(dòng)力學(xué)的不穩(wěn)定性，再加上噴流有限的加注時(shí)間（盡管可以延長(zhǎng)到數(shù)十億年?。┛赡軙?huì)為噴流的增長(zhǎng)設(shè)定一個(gè)粗略的'上限'——盡管我們不確定這個(gè)極限在哪里。

Alcyoneus 和 Porphyrion 的噴流如何在如此遙遠(yuǎn)的時(shí)空中保持穩(wěn)定是一個(gè)謎。

但它們可能會(huì)給我們一些關(guān)于宇宙結(jié)構(gòu)的線索?？缭綍r(shí)空的每個(gè)時(shí)代都有一個(gè)稱為宇宙網(wǎng)的結(jié)構(gòu)——一個(gè)巨大的花絲，包括暗物質(zhì)它在引力上圍住了星系;這些細(xì)絲相遇的星系團(tuán)的中心;和巨大的空隙在細(xì)絲之間。

根據(jù)該團(tuán)隊(duì)的計(jì)算，Porphyrion 噴流的長(zhǎng)度約為Porphyrion 在那個(gè)時(shí)間點(diǎn)所處的虛空。

這表明這些巨型噴流可能在塑造宇宙網(wǎng)中發(fā)揮作用。研究人員說，它們可能是在空隙中檢測(cè)到奇怪的高溫以及其中發(fā)現(xiàn)的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)的原因。這些特征可能是噴氣式飛機(jī)放在那里的。

這特別有趣，因?yàn)楹诙词窃缙谟钪嬷薪?jīng)?？吹降囊环N黑洞——一個(gè)輻射模式活躍的黑洞，一個(gè)產(chǎn)生大量輻射的黑洞。這可能意味著早期宇宙中的巨大噴流比我們意識(shí)到的要多得多，它們?cè)谒茉煊钪婢W(wǎng)中發(fā)揮著重要作用。

研究小組認(rèn)為，甚至更晚，宇宙中可能充滿了這樣的星系。

“我認(rèn)為擁有巨大噴流的星系比我們意識(shí)到的更常見，”O(jiān)ei 說。

“那是因?yàn)楫?dāng)巨型噴流系統(tǒng)變得更大時(shí)，它們會(huì)變得更難觀察。它們?cè)诟b遠(yuǎn)的宇宙中也更難觀察到。因此，目前探測(cè)到的巨型噴流數(shù)量受到我們的儀器能力的限制。一旦儀器在未來幾年得到改進(jìn)，我預(yù)計(jì)會(huì)發(fā)現(xiàn)更多帶有巨型噴流的星系。

希望他們能為這些令人費(fèi)解的美麗問題提供一些答案。

該團(tuán)隊(duì)的研究已發(fā)表在自然界.

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