大爆炸後僅 12 億年,宇宙還相當年輕,科學家最近卻在這裡發現早期宇宙迄今最巨大噴流結構,跨越 20 萬光年,比當今銀河系還寬 2 倍。
數十年觀察下來,我們已經知道多數星系中心包含超大質量黑洞,落入這些黑洞的氣體、塵埃因摩擦釋放大量能量,形成發光類星體與噴流,後者可以透過電波望遠鏡檢測。在當地宇宙中,電波噴流並不少見,但到目前為止,遙遠早期宇宙的噴流仍難以捉摸。
最近,天文學家在低頻陣列(Low-Frequency Array,Lofar)數據發現早期宇宙一對巨大噴流,出現於宇宙誕生僅 12 億年的時代。
接著利用北雙子望遠鏡(Gemini North Telescope)、霍比-埃伯利望遠鏡(Hobby-Eberly Telescope,HET)收集噴流及源頭詳細資訊,團隊發現產生噴流的類星體 J1601+3102 質量僅太陽 4.5 億倍,對於能產生如此巨大噴流的物體來說,這個尺寸有點顛覆想像。
研究人員說,這代表不一定需要異常龐大的黑洞或吸積率才能在早期宇宙產生強大噴流。此外,團隊還發現該隊噴流並未對稱,其中一個不只比另一個短,噴流末端也比另一個更明亮,表明超級質量黑洞周圍極端環境也會影響噴流結構。
噴流仍有許多尚待釐清的問題,比如周遭環境如何塑造噴流、哪些大型物體會產生哪種類型噴流、噴流可以延伸多遠等,隨著天文學家收集更多觀察結果,噴流與其起源多樣性也會變得更加明朗。
新論文發表在《天文物理期刊通訊》(The Astrophysical Journal Letters)。
(首圖來源:NOIRLab/NSF/AURA/M. Garlick)