它们是宇宙中最不寻常且最引人入胜的物体之一。
现在,一项研究表明,黑洞可能比我们想象的更为奇特。
美国国家航空航天局的钱德拉X射线天文台捕捉到了来自一个超大质量黑洞的巨型等离子体喷流,与一个神秘物体发生碰撞。
进行这项奇异发现的研究人员表示,他们对这个银河系中的“速度障碍”可能是什么,以及为什么它似乎表现得如此奇怪毫无头绪。
这个隐藏的物体潜伏在仙女座A星系中,这是一团不规则的气体和尘埃,距离地球约1200万光年。
让仙女座A星系如此特别的是其中心的超大质量黑洞,它将辐射和物质以40,000光年的距离射向整个星系。
研究人员利用迄今为止拍摄的最深的X射线图像,发现了一片V形的亮发射区,这是由这些喷流与某个未知物体发生碰撞所造成的。
NASA表示:“尽管研究人员对发生的事情有一些想法,但被轰击的物体的身份依然是个谜,因为它距离太远,当前最强大的望远镜也无法看到其细节。”
当一颗比我们太阳大20倍以上的恒星死亡并在超新星爆炸中消亡时,剩余的物质会坍缩成一个极其密集的物体,称为黑洞。
这些神秘的虚空施加着强大的引力,以至于没有任何东西,甚至光线,都无法逃脱它们的引力。
当物质和光线像水旋转入排水口一样落入黑洞时,它们形成一个巨大的旋转环,称为吸积盘。
然而,并非所有的物质都会落入被称为事件视界的不可返回点。
相反,一些物质沿着黑洞强大的磁场线加速,并以惊人的速度从两极喷出。
科学家们大致知道这些喷流形成的原因,但其接近相对论的速度和强大力量使得它们的真实性质仍然是个谜。
仙女座A星系距离地球相对较近,因此长期以来一直是观察这些神秘喷流的理想地点。
在之前的研究中,NASA发现了仙女座A星系巨大喷流中的一系列“喷流结”。
这些是显示为X射线光谱中的亮点的大面积湍流区域。
但在这项最新研究中,来自密歇根大学的天体物理学家大卫·博根斯伯格博士及其合著者发现了一个与常见模式不符的结。
博根斯伯格博士及其合著者写道:“在反喷流轴附近,我们发现了一个形态异常的源。我们将其标记为C4。”
“它似乎有两个物质流以两个不同的角度从其后方延伸,形成了一个‘V’形状。”
这个V的臂长至少约700光年——是地球与最近邻近恒星距离的140倍。
C4后方强X射线辐射的V形尾迹很不寻常,因为喷流路径中的所有其他障碍物只产生椭圆形的斑点。
NASA建议,这个宇宙尾迹中心的神秘物体可能是一颗巨大的恒星,单独存在或与伴星共存。
研究人员认为,黑洞喷流中的粒子可能与这颗恒星发出的强太阳风发生碰撞。
如果是这种情况,产生的湍流将增加喷流中气体的密度,从而点燃在钱德拉图像中看到的X射线发射。
然而,C4独特的结构对这一相对简单的解释提出了一些问题。
如果喷流中有一个物体,天文学家会期望看到一条X射线轨迹大致平行于喷流的方向,像船在上游移动时的尾迹。
V的下臂确实符合这一图像,但上臂则更难以解释,因为它与喷流的角度大得多。
这意味着,无论这个物体是什么,它可能具有一些天文学家在宇宙中未曾发现的非常不寻常的特性。
NASA表示:“天文学家正在努力确定C4为何具有这种不同的接触后外观,但这可能与喷流击中物体的类型或喷流击中物体的直接程度有关。”
然而,至少目前,这个奇异物体的身份仍将保持顽固的神秘。