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每秒1000萬億億顆氫彈:韋伯探測到一個正在自我毀滅的星系
送交者: 弓長貝占郎 2026年01月11日16:26:52 於 [新 大 陸] 發送悄悄話

2026-01-11 23:58·人工智能學家

距離地球約4.5億光年之外,一場宇宙級的暴力事件正在上演。星系VV 340a的中心黑洞像失控的消防水龍頭一樣,向兩側噴射出熾熱的等離子體流,威力之大相當於每秒引爆一千萬億億顆氫彈。詹姆斯·韋伯太空望遠鏡穿透厚厚的塵埃幕布,將這幅驚人的景象呈現在天文學家面前。

這不是普通的黑洞噴流。加州大學爾灣分校的研究團隊在《科學》雜誌上報告稱,這股超高溫氣體流延伸至少3000秒差距,相當於5700萬億英里,是有史以來觀測到的最大規模日冕氣體外流。更詭異的是,這些噴流並非筆直射出,而是像陀螺一樣擺動着向外螺旋推進,在空間中劃出巨大的弧線。

這種被稱為"進動噴流"的現象,在盤狀星系中是首次被發現。想象一個高速旋轉的噴水器,水流會隨着噴頭擺動形成扇形覆蓋範圍,黑洞噴流的原理與之類似,只不過規模是整個星系那麼大。

一場正在進行的星系謀殺

VV 340a正在遭遇一場緩慢的窒息。噴流以近光速撞擊周圍的氣體雲,將它們加熱到上百萬攝氏度,並暴力地驅趕到星系之外。這些氣體原本是孕育新恆星的原材料,現在卻被黑洞像掃帚一樣清理出去。

研究表明,這個星系每年流失的氣體足夠形成19顆類太陽恆星。這個速度聽起來或許不算快,但對於一個星系的長期命運而言,這意味着它正在失去繁衍後代的能力。主要作者賈斯汀·卡德爾指出,噴流產生的日冕氣體通常只會出現在黑洞附近幾十秒差距的範圍內,而此次觀測到的結構比常規大了30倍以上。

凱克天文台的光學觀測進一步揭示,較冷的氣體碎片散布得更遠,最遠達到距離黑洞約29萬光年的位置。科學家認為這些是早期噴發活動留下的"化石記錄",就像犯罪現場的血跡一樣,講述着過去的暴力歷史。擺動的噴流像一把旋轉的鐮刀,在星系盤中劃出巨大的扇形清空區域。

韋伯望遠鏡的紅外視野成為破案關鍵。VV 340a充滿塵埃,傳統光學望遠鏡根本看不透它的內部,但紅外光能夠毫無阻礙地穿透這些遮擋物,捕捉到黑洞核心附近的熾熱場景。這正是為什麼這台耗資百億美元、運行在距地球150萬公里的太空望遠鏡能看到別人看不到的東西。

銀河系也曾經歷類似暴怒

這幅藝術渲染圖描繪了從星系 VV 340a 中心超大質量黑洞噴發的進動噴流。WM Keck 天文台的光學觀測顯示,這股較冷的延伸氣體被推向數千光年之外;而 NASA 的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的紅外數據則捕捉到了星系核心附近超高溫的冕狀氣體。圖片來源:WM Keck 天文台/Adam Makarenko

別以為這只是遙遠星系的故事。我們的銀河系中心也存在一個超大質量黑洞,質量約為太陽的400萬倍。雖然它現在看起來相對安靜,但證據顯示大約200萬年前,這個黑洞曾經歷過一次劇烈的"進食"事件。

卡德爾提出了一個令人着迷的猜想,當時地球上的直立人可能目睹過夜空中的異常景象,那是我們星系中心黑洞活躍期產生的輻射光芒。這個時間點恰好處於人類演化的關鍵階段,很難不讓人浮想聯翩,宇宙級事件是否以某種方式影響過地球生命的進程。

這次發現的意義遠超單個星系的命運。天文學家長期以來知道,超大質量黑洞與其宿主星系之間存在某種共同演化關係。星系越大,中心黑洞通常也越大,這種相關性暗示着兩者之間存在某種反饋機制。VV 340a的案例提供了這種反饋的直接證據,黑洞不僅僅是被動地存在於星系中心,而是積極地塑造甚至限制着星系的成長。

望向更深的宇宙

研究團隊並不打算止步於此。加州理工學院的薇薇安·烏表示,他們計劃利用韋伯望遠鏡尋找更多類似的進動噴流系統。如果這種現象比預想的更普遍,可能需要重寫星系演化的教科書。

甚大陣列射電望遠鏡的數據顯示,噴流中的等離子體在強大磁場作用下被加速到極高速度。當物質墜入黑洞時,引力能轉化為動能和熱能,部分物質不是被吞噬,而是沿着磁力線被拋射出去。這個過程的效率之高令人驚訝,據估算可以將墜入物質靜止質量的10%轉化為噴流能量。

VV 340a的發現提醒我們,宇宙中的星系並非永恆不變的島嶼。它們的命運被中心那個看不見的怪物所主宰,在數十億年的時間尺度上經歷着出生、成長、衰老乃至死亡。有些星系會在黑洞的暴怒中逐漸枯萎,有些則能在混亂中找到平衡。而我們的銀河系,或許只是暫時躲過了這一劫。


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