一个遥远的类星体,正以人类现有气象学无法归类的方式释放能量。天文学家发现,这个名为J2318的活跃星系核由中心超级黑洞驱动,抛射出的紫外波段风速度达到光速的30%,换算下来大约每小时3.23亿公里。这是迄今在紫外波段观测到的最快黑洞风。
研究团队成员、约克大学研究员帕特里克·霍尔表示,J2318中心黑洞质量是太阳的17亿倍,这类规模在超级黑洞中算常见配置,但这次记录到的风速完全不按常理出牌。另一位团队成员卢卡斯·西顿在声明中打了个比方:如果按照地球飓风每级增速20%的规则递推,这阵黑洞风能排进79级。
这个类比恰好点明了问题所在。地球上的萨菲尔-辛普森飓风等级只设到5级,因为超过每小时252公里的风速在行星大气层内极少出现。79级不是一个真实存在的分类,而是用差异的尺度来反证一件事:实验室和气象模型里都找不到能容纳这种动能的环境。
类星体的工作机制解释了能量来源。所有大型星系中央都藏着质量数百万甚至数十亿倍于太阳的超级黑洞,但并不是每个都会点亮成类星体或发射强风。只有当中心黑洞被大量气体和尘埃构成的吸积盘包裹时,物质坠入过程中的引力摩擦才会将吸积盘加热到在全电磁波段发光,同时将部分物质以“风”的形式向外推离。
J2318距离地球约30亿光年,它的吸积盘尺度与整个太阳系相当。从观测数据看,吸积盘内侧的物质在被黑洞吞噬前,已经有一部分被辐射压加速到相对论性速度,形成这道在紫外波段格外明亮的逃逸流。研究人员发布的艺术想象图中,淡蓝色区域标示的正是这股从红黄色螺旋盘面中剥离出来的高速风。
这一发现对理解星系演化有直接价值。黑洞风能将吸积盘中的物质清出星系中心区域,可能中断恒星形成所需的原料供应。风速越快,物质被抛离的效率越高,影响半径越大。J2318的数据提供了一个极端样本,让模型能够检验在最高能级下,吸积盘与黑洞之间的反馈机制是否仍然遵循现有理论预测。
热门跟贴