有史以來最大的黑洞噴流創(chuàng)造了一個會讓你大吃一驚的銀河結構
超大塊黑洞將天體物理噴流炸向太空已經雕刻出我們見過的最大的銀河起源結構。
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的。我們看到一個黑洞,它產生的結構類似于宇宙細絲和空隙的規(guī)模,“荷蘭萊頓大學和加州理工學院的天文學家 Martijn Oei 告訴 ScienceAlert。
“如果我們相應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:它們就好像一個變形蟲能夠產生一個強大的能量噴泉,相當于整個地球的大?。?/p>
這是一個了不起的發(fā)現(xiàn),也引發(fā)了很多問題——因為它并不是一個異常。緊隨其后的是阿爾西奧涅斯,一個擁有跨越 1600 萬光年的噴流的星系。這意味著產生“不可能”的黑洞噴流的成分——大到我們認為它們不可能存在——實際上在宇宙中可能是相當正常的。
由黑洞具有我們不太了解的形成機制。
我們知道,當黑洞進食時,盤內緣的一些物質會沿著磁力線轉向并加速到達兩極,在那里它以強大的等離子體和磁場射流的形式被發(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。超大質量黑洞會經歷喂養(yǎng)和生長的爆發(fā),噴流是自然的結果。但是 Alcyoneus 和 Porphyrion 的噴流帶來了一些挑戰(zhàn)。
首先,為了產生如此巨大的噴流,黑洞需要在大約 10 億年的時間里持續(xù)補給——這意味著一個巨大的物質庫——這并不常見,盡管顯然這并非不可能,因為我們正在查看結果。
另一個是噴流的長度。我們回溯到 75 億年前的卟啉,那個星系際空間比今天更密集的時代。噴流生長的時間越長,它就越不穩(wěn)定。一旦引入了不穩(wěn)定因素,噴流就會分崩離析。
“紙筆工作和噴流物理學的數(shù)值模擬都表明,噴流是不穩(wěn)定的結構:一旦受到干擾,干擾往往會增加而不是減少,”O(jiān)ei 說。
“最終,噴氣式飛機被摧毀了。因此,這種(磁)流體動力學的不穩(wěn)定性,再加上噴流有限的加注時間(盡管可以延長到數(shù)十億年?。┛赡軙閲娏鞯脑鲩L設定一個粗略的'上限'——盡管我們不確定這個極限在哪里。
Alcyoneus 和 Porphyrion 的噴流如何在如此遙遠的時空中保持穩(wěn)定是一個謎。
但它們可能會給我們一些關于宇宙結構的線索??缭綍r空的每個時代都有一個稱為宇宙網(wǎng)的結構——一個巨大的花絲,包括暗物質它在引力上圍住了星系;這些細絲相遇的星系團的中心;和巨大的空隙在細絲之間。
根據(jù)該團隊的計算,Porphyrion 噴流的長度約為Porphyrion 在那個時間點所處的虛空。
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到奇怪的高溫以及其中發(fā)現(xiàn)的磁場結構的原因。這些特征可能是噴氣式飛機放在那里的。
這特別有趣,因為黑洞是早期宇宙中經??吹降囊环N黑洞——一個輻射模式活躍的黑洞,一個產生大量輻射的黑洞。這可能意味著早期宇宙中的巨大噴流比我們意識到的要多得多,它們在塑造宇宙網(wǎng)中發(fā)揮著重要作用。
研究小組認為,甚至更晚,宇宙中可能充滿了這樣的星系。
“我認為擁有巨大噴流的星系比我們意識到的更常見,”O(jiān)ei 說。
“那是因為當巨型噴流系統(tǒng)變得更大時,它們會變得更難觀察。它們在更遙遠的宇宙中也更難觀察到。因此,目前探測到的巨型噴流數(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,我預計會發(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解的美麗問題提供一些答案。
該團隊的研究已發(fā)表在自然界.