
超大质量黑洞不只将周围物质吸进去再吐出来,影响范围还不限宿主星系本身,新研究指出超大质量黑洞从两极喷出的强劲风能一路 吹到周围星系,范围可达30万光年(相当于银河系到仙女座星系),能量更比先前估计高100倍。
黑洞以“吞噬”闻名,物质被吸入会在黑洞周围形成一个极高温高速吸积盘,盘面又像喷射引擎一样从黑洞两极喷出强大气流(黑洞 风)。
过去研究认为,黑洞风只能在母星系内“打转”,但日本东北大学跨领域科学研究所、金泽大学、东京都立大学团队利用X射线天文卫星XRISM,研究距离地球约34亿光年的类星体H1821+643,分析铁离子产生的发射线以判断气体移动方式,测量结果表明黑洞湍流可使周围高温气体猛烈扩散到广阔区域,抵达宿主星系以外约30万光年距离。
正常情况下,铁离子光谱发射线应该细而锐利,但若气体像被搅拌的热汤剧烈乱窜,光谱线就会变得宽而模糊,XRISM卫星发现铁发射线在H1821+643约30万光年区域内异常宽,说明当地气体正处于极度混乱状态。
此外,黑洞风携带的能量比先前估计高100倍,相当于数十亿颗超新星同时爆炸能量。
这项发现挑战过去黑洞反馈主要只影响宿主星系的观点,证明黑洞能量输出可直接影响星系际介质,加热周围星系气体、抑制恒星形 成,甚至影响宇宙物质与元素循环方式。
随著XRISM与其他探测器持续观测,我们或许能更清楚看见这些隐藏在宇宙深处的“黑洞风暴”,是如何塑造了我们今天所见的星系分布与宇宙结构。
新论文发表在《自然天文学》(NatureAstronomy)期刊。