“宇宙幽灵”潜伏在黑洞周围

据美国科学日报报道，日前，美国宇航局钱德拉X射线望远镜探测到“宇宙幽灵”潜伏在一个遥远超大质量黑洞的周围，这是科学家第一次探测到如此高能量的特异景象，他们认为这是由黑洞产生巨大喷射物质所形成的。

这项发现是天文学家观测宇宙非常年轻阶段的难得机会，这一太空特异景象之所以被称为“宇宙幽灵”，是因为黑洞喷射的放射物质逐渐消失之后仍弥漫着X射线物质。这一景象是钱德拉深域望远镜拍摄的，这是该望远镜迄今所拍摄最遥远的X射线图像。

图像所拍摄的是HDF 130星系，它距离地球100亿光年，图像正是宇宙大爆炸后30亿年后的景象，当时正值星系和黑洞高速形成阶段。英国剑桥大学安德鲁－费比恩（Andy Fabian）说：“几年前我们就已观测到这一模糊目标，但是直到目前我们才意识到它看上去非常像怪异的幽灵。这一景象告诉我们一些重要的信息——数十亿年前该星系所发生的一切。”

费比恩和同事认为，HDF 130星系所释放的X射线是该星系中心黑洞释放接近光速的高能粒子流的显著证据。当喷射进行时将产生惊人数量的射电和X射线放射物质，但是经过数百万年之后，这些射电信号将逐渐衰弱，最终形成目前我们所观测到的这一“宇宙幽灵”景象。

然而，很少的能量电粒子也可以通过宇宙大爆炸后所残留遍布宇宙的光量子——宇宙背景辐射——产生X射线，这些光电子与宇宙背景光量子发生碰撞之后可产生足够的能量，使光量子推动形成X射线能量带。这一过程所产生的额外X射线可再持续3000万年。

这是第一次在明亮射电喷射终止之后发现的“X射线幽灵”，天文学家曾观测到类似的大规模X射线喷射来源，但仅有来自星系的射电喷射呈现大规模范围，并且持续喷射。在HDF 130星系中，仅有一点喷射来源可在射电图像中呈现，这与光学图像下超大质量椭圆星系所呈现的景象相一致。

剑桥大学的凯特琳－凯西（Caitlin Casey）是这项研究的合著作者之一，她说：“这项研究结果暗示着X射线宇宙中可凌乱存在着类似的‘幽灵’，尤其是在早期宇宙黑洞大爆发形成阶段。”研究人员指出，黑洞喷射物质的功率非常大，相当于10亿颗超新星爆炸。这些能量堆积在黑洞周围，并且对周边的气体传输热量。

费比恩说：“即使这种幽灵状的高能量消失，来自黑洞的多数能量仍持续保留着。由于它们的能量非常强大，喷射物将持续数十亿年形成深度影响。”HDF 130星系的钱德拉详细观测数据有助于科学家进一步了解真实的宇宙现象，比如：在X射线下，HDF 130星系拥有一个雪茄状外形，延伸220万光年。（悠悠/编译 腾讯科技）