早期宇宙中發(fā)現(xiàn)的最大射電噴流（藝術(shù)圖）。圖片來源：美國國家光學(xué)紅外天文研究實驗室/美國國家科學(xué)基金會/天文學(xué)研究大學(xué)協(xié)會
6日發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志快報》上的論文稱，來自美國天文學(xué)研究大學(xué)協(xié)會的國際團(tuán)隊結(jié)合多臺望遠(yuǎn)鏡，發(fā)現(xiàn)了一處遙遠(yuǎn)的雙瓣射電噴流，其跨度驚人，至少達(dá)到20萬光年，是銀河系寬度的2倍。這是迄今發(fā)現(xiàn)的早期宇宙最大射電噴流。
該噴流起初是天文學(xué)家利用國際低頻陣列射電望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的。隨后，他們使用雙子座近紅外光譜儀（GNIRS）進(jìn)行了后續(xù)觀測，并使用霍比-埃伯利望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行了光學(xué)波段觀測，從而繪制出射電噴流和產(chǎn)生該噴流的類星體的完整圖像。這些發(fā)現(xiàn)對于深入了解宇宙中第一批大規(guī)模噴流的形成時間和機(jī)制至關(guān)重要。
大多數(shù)星系中心都藏著巨大的黑洞。這些黑洞吞噬著墜入其中的氣體和塵埃，摩擦過程中釋放出巨大能量，形成發(fā)光的星系核心，即類星體，并噴射出高能物質(zhì)噴流。這些噴流能夠被射電望遠(yuǎn)鏡在很遠(yuǎn)的距離上探測到，但直到目前為止，在遙遠(yuǎn)而古老的早期宇宙中，它們?nèi)匀浑y以捉摸。
要了解類星體的形成歷史，就必須確定其特性，如質(zhì)量和物質(zhì)消耗速率。為了測量這些參數(shù)，團(tuán)隊尋找類星體發(fā)出的特定波長光線，即鎂離子寬發(fā)射線。通常，該信號出現(xiàn)在紫外波段。然而，由于宇宙膨脹，類星體發(fā)出的光會被“拉伸”到更長波長，鎂信號到達(dá)地球時處于近紅外波段，可用GNIRS探測。
這個類星體名為J1601+3102，形成于宇宙誕生不到12億年的時候。雖然類星體的質(zhì)量可達(dá)太陽數(shù)十億倍，但J1601+3102的質(zhì)量相對較小，僅為太陽的4.5億倍。其雙瓣噴流在亮度和距離類星體的延伸長度上均呈不對稱狀，表明極端環(huán)境可能正在影響其噴流。
有趣的是，驅(qū)動這一巨型射電噴流的類星體的黑洞質(zhì)量并不極端。這似乎表明，在宇宙早期，要產(chǎn)生如此強大的噴流，并不一定需要異常巨大的黑洞或吸積率。
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