天文学家在类星体J2318附近探测到一股以30%光速(每秒9万公里)向外喷射的气体流,这是迄今在超大质量黑洞周围测得的紫外波段最快风。 这股极端速度的风暴抛出一个谜题:气体如何在加速至如此高速的同时,保留足够的离子使得我们能在紫外光中观测到它?

Create a landscape editorial hero image for this Studio Global article: What was the record-breaking ultraviolet wind discovered near the supermassive black hole in quasar J2318, what speed did it reach, how does. Article summary: Here is the full breakdown of the record-breaking ultraviolet wind discovered near the supermassive black hole in quasar **J2318 (SDSS J231854.31+243954.2)**.. Topic tags: general, government, academic, education, general web. Reference image context from search candidates: Reference image 1: visual subject "An artist's impression of a quasar. The black dot in the center represents the supermassive black hole at the center of the quasar. The red-and-yellow spiral surrounding it shows t" source context "Fastest and most furious ultraviolet wind near a black hole found by York University researchers - News@York" Reference image 2: visual subject "“In terms of its
在一个遥远星系的中心,正上演着一场威力超乎想象的宇宙风暴。天文学家发现了有史以来在超大质量黑洞周围测得的紫外波段最快风。这不是轻柔和风,而是一股以几乎无法比拟的速度在太空中狂飙的气体洪流,它为我们提供了一个独特的“实验室”,用以检验关于黑洞如何雕琢宇宙的理论。
一个研究团队测量到来自类星体SDSS J231854.31+243954.2(常被称为J2318)的超强外向流。这个类星体由一个质量达17亿倍太阳质量的超大质量黑洞驱动,正将气体以高达 30%光速 的惊人速度向外抛射。用更传统的单位换算,这相当于大约 每秒9万公里,或者用更直观但不常使用的单位,高达 每小时3.24亿公里
。
这一测量结果使其成为在超大质量黑洞附近、紫外波段所记录到的最快风。这股气流并非稳定的流,而是一个变化的、不断加强的外向流,科学家通过分析类星体光谱中碳离子和硅离子的吸收特征才得以确认
。
为了传达这一现象的极端猛烈程度,研究团队借用了一个地球上的比喻,并将其推向了极限。他们将这股风描述为相当于一场 77级飓风 。在我们熟悉的用于衡量地球风暴的萨菲尔-辛普森飓风等级中,每升高一级,风速大约提升20%。灾难性的5级飓风持续风速超过每小时252公里。而这股类星体风不只是高了几级,它比地球上任何有记录以来的飓风都要快超过一百万倍
。
“就其速度而言,这个类星体的风可以被称为79级飓风。飓风每提高一个等级,风速大约加快20%。称其为79级飓风是为了让大家对它的速度之快有个概念,但当然,这股风与地球上的任何东西都截然不同。”——论文第一作者卢卡斯·西顿
(注:不同机构的新闻稿分别引用了“77级”或“79级”飓风的说法,这一微小差异源于所使用的近似值不同,但两者都清晰地描绘了同一种极端尺度。)
这项发现证明了大规模巡天与针对性后续观测相结合的强大力量。
该发现由一个由约克大学主导的团队合作完成。2023年11月,研究生玛丽安娜·维尔特里首次发现了异常信号。随后,在首席研究员帕特里克·霍尔教授的指导下,研究生卢卡斯·西顿主导了数据分析,并担任论文的第一作者。团队成员包括来自华盛顿大学博塞尔分校的保拉·罗德里格斯·伊达尔戈教授,以及宾夕法尼亚州立大学的W.尼尔·勃兰特和唐纳德·施耐德等多所机构的研究人员
。研究成果于2026年6月4日发表在**《天体物理学杂志》**上
。
这项发现的意义远不止于一项“之最”纪录,它对我们理解星系的形成有着深远影响。这个被称为类星体反馈的过程,是宇宙学模拟中的一个关键组成部分。
这些外向流携带的巨大能量可以加热周围的气体,并将其从星系中物理地“吹”出去。由于这些气体是制造新恒星的原始燃料,这样的强风实际上能够在整个星系尺度上有效地关停恒星形成。几十年来,模拟研究一直依赖这种反馈机制来解释为什么星系没有生长得比我们观测到的更大,但它们一直缺乏精确的现实世界观测数据来约束模型。对像J2318中这类极端外向流的观测,为校准这些宇宙数字模型提供了至关重要的数据。
尽管J2318的强风能够解释很多现象,但它本身也提出了一个现有模型难以解决的重大物理学谜题。类星体的风是由辐射压力驱动的——来自高能吸积盘的光实际上在向外“推”动气体。
矛盾之处在于电离过程。那些加速气体的强烈紫外线辐射,同时也会猛烈地把电子从原子上剥离,使它们在使用同一波段进行观测时变得“隐形”。关键问题在于:这股风是如何达到30%光速的同时,还能保留足够多的碳离子和硅离子,使其能在紫外吸收线中被我们看到? 这种猛烈加速与破坏性电离之间的微妙平衡,目前还无法被现有理论完全解释。
这种理论与观测的冲突,确保了J2318将继续成为天体物理学家关注的焦点。他们正致力于解开宇宙中最明亮的物体与其中心那些黑暗的、塑造星系的巨兽之间的复杂关系。
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天文学家在类星体J2318附近探测到一股以30%光速(每秒9万公里)向外喷射的气体流,这是迄今在超大质量黑洞周围测得的紫外波段最快风。
天文学家在类星体J2318附近探测到一股以30%光速(每秒9万公里)向外喷射的气体流,这是迄今在超大质量黑洞周围测得的紫外波段最快风。 这股极端速度的风暴抛出一个谜题:气体如何在加速至如此高速的同时,保留足够的离子使得我们能在紫外光中观测到它?
这一发现强化了“类星体反馈”理论,即这类强大的外向流可以从整个星系尺度上“关停”新恒星的诞生。