天文學家發現了已知最大的黑洞噴流結構，名為 Porphyrion，寬度達 2,300 萬光年，相當於 140 個銀河系排列。
這項發現來自一個質量約為銀河系 10 倍的星系，顯示此類噴流可能會對星系的形成和宇宙磁場產生重大影響。
巨大黑洞噴流的發現
天文學家發現了有史以來最大的一對黑洞噴流，總長度 突尼西亞 電話號碼庫 跨越 2,300 萬光年。這相當於將 140 個銀河系背靠背排列起來。
「這對星係不僅有太陽系或銀河系那麼大；我們談論的銀河系直徑總共有 140 個。 “銀河系將成為這兩次巨大噴發中的一個小點。”
這個噴流巨型結構被暱稱為“Porphyrion”，得名於希臘神話中的巨人，其歷史可以追溯到我們宇宙的年齡 63 億年，或者說還不到現在 138 億年年齡的一半。這些猛烈的外流——總功率輸出相當於數萬億個太陽——從遙遠星系中心的超大質量黑洞的上方和下方射出。
在Porphyrion被發現之前，已確認的最大噴流系統是Alcyoneus，它也以希臘神話中的巨人命名。 Alcyoneus 是由發現 Porphyrion 的同一團隊於 2022 年發現的，其跨度相當於約 100 個銀河系。作為比較，著名的半人馬座 A 噴流（見下圖）是距離地球最近的主要噴流系統，橫跨 10 個銀河系。
對宇宙演化的更廣泛影響
最新發現表明，這些巨型噴流系統對年輕 了解軟體開發中的持續實驗 宇宙中星系形成的影響可能比先前認為的更大。卟啉存在於早期時代，當時連接和供給星系的細絲（稱為宇宙網）比現在更緊密。這意味著與本地宇宙中的噴流相比，像卟啉這樣的巨大噴流可以覆蓋宇宙網的更大部分。
「天文學家認為，星系及其中心黑洞共同演化，其中一個關鍵方面是噴流可以傳播大量能量，影響其宿主星系和附近其他星系的生長，」合著者喬治·喬戈夫斯基（George Djorgovski）說加州理工學院天文學和數據科學教授。 “這一發現表明它們的影響範圍比我們想像的要遠得多。”LOFAR 調查：充滿巨人的天空
卟啉噴流系統是迄今為止在天空調查中發現的最大的系統，該系統揭示了數量驚人的微弱巨型結構：超過 10,000 個。使用歐洲的LOFAR（低頻陣列）射電望遠鏡發現了這數量龐大的噴流。
雖然在 LOFAR 觀測之前已知有數百個大型噴射系統，但它們被認為是罕見的，而且平均尺寸比射電望遠鏡發現的數千個系統要小。
研究的第二作者、英國赫特福德郡大學天文物理學教授馬丁‧哈德卡斯爾(Martin Hardcastle) 表示：「在我們開始這項活動之前，人們就知道巨型噴射機，但我們不知道會有這麼多。 「通常當我們獲得新的觀測能力時，例如LOFAR 的寬視野和對擴展結構的極高靈敏度的結合，我們會發現一些新的東西，但看到這麼多這樣的物體出現仍然非常令人興奮。
早在 2018 年，Oei 和他的同事就開始使用 LOFAR 研究的不是黑洞噴流，而是縱橫交錯的星系間空間的細絲宇宙網。當研究小組檢查無線電影像中是否存在微弱細絲時，他們開始注意到幾個非常長的噴射系統。
「當我們第一次發現巨型噴射機時，我們感到非常驚訝，」同樣隸屬於荷蘭萊頓天文台的 Oei 說。 “我們不知道有這麼多。”
為了系統地尋找更多隱藏的噴氣機，該團隊用肉眼檢查了無線電圖像，使用機器學習工具掃描圖像以尋找迫在眉睫的噴氣機的跡象，並尋求全球公民科學家的幫助來進一步觀察圖像。一篇描述他們最近一批巨型噴流（包含 8,000 多對噴流）的論文已被《天文學與天體物理學》雜誌接受發表。
為了尋找卟啉起源的星系，研究小組使用了印度的巨型米波射電望遠鏡（GMRT）以及來自亞利桑那州基特峰國家天文台的暗能量光譜儀器計畫的輔助數據。觀測結果確定了噴流的所在地是一個巨大的星系，其質量約為銀河系的 10 倍。
隨後，研究團隊利用夏威夷的 WM 凱克天文台證明了卟啉距離地球 75 億光年。 「到目前為止，這些巨大的噴射系統似乎是近代宇宙的一種現象，」大井說。 「如果像這樣的遙遠射流能夠達到宇宙網的規模，那麼宇宙中的每個地方都可能在宇宙時間的某個時刻受到黑洞活動的影響，」Oei 說。
輻射模式黑洞與意外發現
凱克的觀測也表明，卟啉是從所謂的輻射模 細胞數據 式活躍黑洞中出現的，而不是處於噴射模式狀態的黑洞。當超大質量黑洞變得活躍時——換句話說，當它們巨大的引力牽引並加熱周圍的物質時——它們被認為會以輻射或噴流的形式發射能量。輻射模式黑洞在年輕的或遙遠的宇宙中更常見，而噴流模式黑洞在當今的宇宙中更常見。
卟啉來自輻射模式黑洞的事實令人驚訝，因為天文學家不知道這種模式可以產生如此巨大且強大的噴流。更重要的是，由於卟啉位於遙遠的宇宙中，那裡存在大量的輻射模式黑洞，這項發現意味著可能還有更多巨大的噴流有待發現。
「我們可能看到的是冰山一角，」Oei 說。 「我們的 LOFAR 調查只覆蓋了 15% 的天空。大多數這些巨型噴射機可能很難被發現，所以我們相信還有更多這樣的龐然大物。
目前尚不清楚噴流如何能夠延伸到宿主星系之外這麼遠而不破壞穩定。 「馬丁的工作向我們表明，這些巨型源的環境並沒有什麼特別之處，導致它們達到如此大的尺寸，」黑洞噴流物理學專家哈德卡斯爾說。 「我的解釋是，我們需要在中心超大質量黑洞周圍發生異常持久且穩定的吸積事件，以使其能夠活躍如此長的時間（大約十億年），並確保噴流始終指向同一方向在那段時間裡。我們從大量巨頭身上了解到，這種情況一定是一個相對常見的現象。
下一步，Oei 希望更了解這些巨型結構如何影響周圍環境。這些噴流將宇宙射線、熱、重原子和磁場傳播到整個星系之間的空間。 Oei 特別感興趣的是找出巨型噴流傳播磁性的程度。 「我們星球上的磁力讓生命得以繁衍生息，所以我們想了解它是如何形成的，」他說。 「我們知道磁力遍布宇宙網，然後進入星系和恆星，最終到達行星，但問題是：它從哪裡開始？這些巨大的噴流是否在宇宙中傳播了磁力？