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2024年9月18日,知名科学期刊《当然》(Nature)发表了一篇重磅论文开云体育,欧洲和好意思国的天文体家们通过最新的射电不雅测技能,发现了一个长达2300万光年的超长黑洞喷流,并将其定名为“波耳费里翁”(Porphyrion),这个词所指的是古希腊传说中的一位巨东说念主。

LOFAR射电千里镜阵列拍摄的“波耳费里翁”
(图片开头:LOFAR谄媚组织Martijn Oei)
这一发现不仅刷新了咱们对黑洞喷流长度的融会,也为意会黑洞在寰宇大表率结构中的作用提供了全新视角。行动迄今为止不雅测到的最长黑洞喷流,“波耳费里翁”喷流犹如一把穿透寰宇的“利剑”,揭示了黑洞喷流好像在顶点环境中保抓领路、直接传播的性质。
阅读贴士:
就这次重磅发现,咱们磋议了“迄今最长黑洞喷流”系列,分3篇著述,离别从黑洞喷流的发现、黑洞喷流的造成与黑洞喷流的商榷价值三个角度,为你解读这次科学效果,带你了解对于黑洞喷流的故事。
科学家们为什么要商榷黑洞喷流?
黑洞喷流行动寰宇中最壮不雅的表象之一,商榷它们不仅不错加深咱们对黑洞过火周围环境的意会,还不错揭示黑洞与星系之间复杂的相互作用。商榷黑洞喷流具有几个科学深嗜深嗜:
1、揭示黑洞吸积和物资退换机制:
黑洞喷流的造成与黑洞的吸积经过密切谈论。通过商榷喷流的结构、强度和因素,科学家不错深切了解黑洞怎么吸积物资、怎么将部分物资再行抛入寰宇空间。
2、探索黑洞对星系和星系团的影响:
黑洞喷流会将高大的能量和物资注入星系际空间,影响周围星系际介质的温度、密度和磁场散布。这种“响应机制”在星系演化中饰演着至关进攻的变装,致使可能影响星系内恒星的造成和星系的演化。
3、揭示寰宇网的结构和演化:
像“波耳费里翁”喷流这么的超长喷流不错穿越寰宇网的各个部分,影响寰宇网的磁场散布和物资流动。商榷这些喷流不错匡助咱们意会寰宇网的步地、演化以及黑洞在寰宇大表率结构中的作用。
4、鼓舞射电天文体的发展:
不雅测到如斯长的黑洞喷流,离不开先进的射电千里镜技巧。昔日更高机灵度、更高分辨率的千里镜将使咱们好像探伤到更多相同的超长喷流,揭示它们与寰宇大表率结构的干系。
“波耳费里翁”喷流的发现为咱们提供了一个特有的窗口,让咱们看到了黑洞喷流在寰宇大表率上的刚烈影响力。它不仅让咱们再行凝视黑洞与星系之间的干系,还辅导咱们黑洞可能在窜改常的寰宇结构中阐扬作用。
中国天文体家们也正在商榷黑洞喷流
在寰球范围内,黑洞喷流的商榷一直是天文体的前沿课题,而中国天文体家在这一界限的商榷也渐渐崭露头角。
比年来,中国天文体界在黑洞喷流和射电天文界限赢得了令东说念主瞩主意树立。位于中国贵州的500米口径球面射电千里镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope, FAST),行动寰宇上最大、机灵度最高的单口径射电千里镜,也曾在探伤黑洞喷流、脉冲星和快速射电暴等天文表象方面赢得了紧要进展。
FAST的高机灵度使得中国科学家好像深切商榷黑洞喷流的造成、演化过火与周围环境的相互作用。

与此同期,中国的X射线天文商榷也赢得了进攻冲破。2017年放射的“慧眼”硬X射线调制千里镜(Hard X-ray Modulation Telescope, HXMT)是中国首颗自主研发的大型X射线天文卫星。
通过“慧眼”,科学家们不错精准地不雅测黑洞过火喷流的X射线辐射,深切了解黑洞周围的顶点物理环境,如喷流的粒子加快机制、辐射经过以及吸积盘的演化特质。这些数据不仅有助于意会黑洞喷流的内在机制,也为寰球黑洞商榷提供了认确实不雅测贵寓。
此外,中国还积极参与了海外天文项主意谄媚。比如中欧谄媚的增强型X射线时变与偏振探伤卫星(enhanced X-ray Timing and Polarimetry mission, eXTP)技俩,计算在昔日几年后放射。该技俩将进一步普及咱们对黑洞、脉冲星等考究天体物理经过的意会,相配是黑洞喷流的磁场结构和顶点环境下的物资现象。
同期,中国还参与了平方公里阵列射电千里镜(Square Kilometer Array, SKA)的培育,这将进一步普及对寰宇中黑洞喷流表象的不雅测精度。
这些致力于不仅普及了中国在黑洞喷流商榷中的地位,也展示了中国天文体家在多波段天文不雅测和海外谄媚中的实力。昔日,跟着更多高机灵度天文开发的参预使用,中国将在黑洞喷流、射电天文体和X射线天文体界限持续阐扬进攻作用,为东说念主类意会寰宇的奥秘作出更多孝敬。
只是揭开冰山一角,昔日还有更多惊喜值得探索
“波耳费里翁”喷流的发现刷新了咱们对黑洞喷流的意会,但它只是揭开了冰山一角。
昔日,跟着更多高机灵度千里镜的参预使用,如平方公里阵列千里镜SKA和中国的增强型X射线时变与偏振探伤卫星eXTP,咱们将好像探伤到更多荫藏在寰宇中的长喷流,揭示它们与寰宇大表率结构的干系。此外,黑洞喷流的因素和能量传输机制也将成为昔日商榷的热门。
对于黑洞的商榷远未限制。咱们还需要弄了了黑洞的造成与演化经过、喷流的运更动制、黑洞怎么与星系共生演化,以及它们在统共这个词寰宇演化中饰演的变装。
不错料念念,昔日,在全寰宇天文体界的共同致力于下,咱们将迎来更多对于黑洞的惊喜发现,让咱们更能意会这个精巧寰宇的真相。
出品:科普中国
作家:苟利军(中国科学院国度天文台)
监制:中国科普博览
