人类已知的宇宙中最大的超质量黑洞

每个星系的中心都有一个超大质量黑洞，这是一个将周围的恒星、行星、气体和尘埃聚集在一起的怪物。在天文学家开始认真研究它们的几十年里，我们证实了宇宙中确实存在这些天体。

我们也知道它们是恒星形成不可或缺的一部分；此外，我们还开发了一种可以直接对它们成像的技术。然而，令天文学家们一直困惑的是:这些猛兽是如何变得如此巨大，生长如此迅速的？

答案的关键可能是天体喷流——超大质量黑洞有时会发射高能粒子或爆发成辐射。我们不知道这些黑洞为什么会这样，但来自同一个国际天文学家团队的两项新的破纪录研究表明，无论是什么原因，这些喷流都可能有助于超大质量黑洞的快速增长。

《天体物理学杂志》报道的第一个发现是一个超大质量黑洞，距离地球130亿光年，质量是太阳的300倍。天文学家利用智利拉斯坎帕纳天文台麦哲伦望远镜的红外观测，确认它是2015年首次发现的喷流的来源。这个超大质量黑洞是迄今为止探测到的最远的(也就是最古老的)能够产生喷流的黑洞。

第二个发现将很快发表在《天体物理学杂志》的预印本研究报告中。这项研究表明，天文学家在2018年首次探索到来自超大质量黑洞的天体物理喷流，该黑洞距离地球127亿光年，比太阳重十亿倍。该团队利用美国宇航局的钱德勒X射线天文台进行观测，寻找宇宙中高热物体的X射线辐射。据悉，这是人类在X射线中观测到的最远的天体物理喷流。

总的来说，每组发现都打破了一些深奥的天文记录，但这并不是它们如此重要的原因。这两项发现都有助于解释为什么超大质量黑洞即使持续释放高能物质也能如此快速地增长。可以说，天文学家团队的发现第一次证明了这样的喷流实际上是在刺激黑洞的快速馈入。

麦哲伦证实黑洞的存在后，研究小组在第一次调查中使用了其他仪器(如智利的甚大望远镜)，以确定黑洞及其喷流的其他特征，如质量。

也有一些数据显示jet如何刺激黑洞的供应。事实上，黑洞强大的引力会将大量的气体和尘埃拉入其活动视界(无法返回的点)。因为物质有角动量，意味着它不只是直接进入，而是会绕着视界的轨道旋转。同时，这个区域的辐射压力(由轨道中物质本身的摩擦和压力引起，它会自我加热直到发光)会将气体推离事件视界。

这是一个复杂的过程，但本质上，高能粒子的喷射抵消了气体向外运动时的角动量。而且不像辐射压可以向四面八方发光，向外辐射，这种喷流很窄，几乎不能与远处的气体层相互作用和影响。这些喷流通过使气体失去角动量并几乎不推回，使活动视界周围的许多气体直接落入其中。

通过这种方式，喷流可以确保黑洞不会主动作用于自身——从而可以继续供应。美国宇航局的天文学家、两篇论文的共同作者托马斯·康纳(Thomas Connor)表示，尽管科学家认为这些喷流可能在鼓励黑洞供应方面发挥了作用，但直到现在我们还没有看到任何真正令人信服的证据。

x射线研究为这一观点提供了证据。这些观测表明，这个喷流从它的源头行进了15万光年，这使得它成为我们第一次对远距离喷流的X射线观测:过去观测到的喷流只有几千光年。

康纳说，“这种大规模的X射线检查意味着这些喷气式飞机已经飞行了非常长的时间。”这不是一个短暂的现象，而是一种可以持续几十万年的常态，足以帮助一个超大质量黑洞供给自身非常迅速地增长。他说，“我们现在知道这是一个长期的过程，这就是这些喷流如何帮助这些超大质量黑洞形成的.....”

这两项研究都为后来的发现奠定了基础。它们可以帮助我们更多地了解超大质量黑洞是如何演化的，并有助于塑造早期宇宙。现在，我们对如何找到这样一个古老的黑洞有了更好的想法，并更深刻地感受到，更多的X射线观测对于了解喷流供电的工作原理是必不可少的。

对康纳来说，这些额外的观察将是关键。有了这个重要发现后，他感到很受鼓舞。他说:“我希望这个发现能指出宇宙中还有很多这样的天体，我希望我们能尽快再次打破研究记录。”