原创黑洞附近观测到的神秘射电信标超乎预期_科技动态

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2026-07-19 12:30:45

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一个位于相对较近星系中的黑洞突然开启了一个强大的宇宙信标，多年后，它依然在闪耀。

射电暂现源通常在极端事件导致某个源变亮，然后在数天、数周或数月内逐渐变暗时出现。而这个星系却进入了一种持续的射电明亮状态，这与此前在同等大小的快速增长黑洞周围观察到的任何现象都不同。

澳大利亚国家科学机构CSIRO的合著者菲尔爱德华兹表示：我们正在研究一类新型星系的原型，这类星系在射电辐射方面发生快速变化。

这个天体被归类为窄线赛弗特1型星系，这是一种通常与正在快速吸积物质的相对低质量黑洞相关联的活动星系。研究人员将其描述为已知的首个此类长时标射电变貌星系，因为它的射电特性发生了剧烈转变并保持了这种状态。

不断增长的黑洞如何驱动射电喷流

由马克斯普朗克射电天文学研究所（MPIfR）的斯蒂芬妮科莫萨领导的一个国际团队，利用涵盖从无线电波到X射线整个电磁波谱的新观测数据和档案测量结果，对这次爆发进行了研究。研究结果发表在《天体物理学杂志》上。

虽然黑洞本身不直接发光，但向它们坠落的物质却能变得异常明亮。气体和尘埃会螺旋进入快速旋转的吸积盘，在那里，摩擦和压缩会加热这些物质。磁场还能将部分进入的物质重新引导成狭窄的喷流，这些喷流以接近光速的速度从黑洞向外飞驰。

研究团队推测，流入该黑洞的物质流量增加引发了这样的喷流。这股喷流似乎是产生无线电辐射的原因，其强度约为太阳无线电辐射的十万亿（10¹⁶）倍。

迅速成长的轻量级黑洞产生的明亮射电辐射本身就很罕见。它们向持久、射电明亮状态的转变此前从未被观测到过，主要作者斯蒂芬妮科莫萨说。

一个难以解释的谜团

观测表明，该星系从一个相对安静的射电源变成了一个极强的射电辐射源。早期研究发现，其可见光或红外光没有出现类似的激增，这使得射电辐射的变化更加不寻常。这种现象也很难用恒星被黑洞撕裂，或是用耀变体中常见的变异性来解释——耀变体的喷流几乎直接指向地球。

合著者亚历山大克劳斯表示：通过众多望远镜（包括埃费尔斯贝格的100米射电望远镜、澳大利亚联邦科学与工业研究组织的澳大利亚望远镜致密阵列以及太空卫星）进行的后续观测证实了该源的独特性质。

天文学家仍不清楚是什么突然增加了黑洞的食物供应，或是其喷流为何能保持活跃这么久。黑洞可能遇到了新的气体储备库，或是其吸积盘的条件发生了变化，从而形成了强大的喷流。需要持续监测才能区分这些可能性。

一扇通往早期宇宙的窗口

这类高能事件能为天文学家提供大量洞见。通过观测这些喷流和爆发，我们可以研究宇宙中一些最极端环境下的物理过程，悉尼大学悉尼天文研究所的合著者科维罗斯表示。

未来利用甚长基线阵列（VLBA）进行的观测可能会解析喷流的结构并揭示其变化方式。通过组合分布在远距离的射电天线收集的信号，该阵列能有效起到更大望远镜的作用，让天文学家得以研究星系中心附近的致密结构。

平方公里阵列（SKA）天文台也可能发现更多正在经历类似转变的天体。找到更多这类天体将能表明这个星系是一个特殊的例外，还是一个此前未被发现的类别中首个被探测到的成员。