天文學家觀測到一個遙遠的星系，它以太陽輻射能量的兩萬億倍的能量噴射物質——這是迄今為止觀測到的最大規模的噴發。這種物質噴射可能解答一個關於宇宙的重要問題：為什麼星系中心的黑洞如此之輕？
早期宇宙的計算機模型通常會產生一個虛擬宇宙，它看起來和我們的一樣，除了一件事。在模擬中，星系中心黑洞的質量與星系中其他物質質量的比率，比真實宇宙中更大。
科學家認為，星系以某種方式擺脫了大量本應落入其中心黑洞的物質。然而，到目前為止，研究人員一直缺乏對這種情況如何發生的解釋。
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要將物質從星系中排出需要能量。“我們需要來自超大質量黑洞的一些能量輸入，”弗吉尼亞理工大學的天體物理學家納胡姆·阿拉夫告訴SPACE.com。
超大質量黑洞是明顯的候選者，因為它們是已知能量最高的物體。一些含有活動黑洞的星系，被稱為類星體，比宇宙中的任何其他物體都更明亮。“我們的模擬顯示，如果我們允許類星體釋放大量機械能，那麼星系的質量就會與觀測結果相符，”阿拉夫說。
阿拉夫領導的團隊觀測到一個名為SDSS J1106+1939的類星體，它的歷史可以追溯到宇宙只有30億年的時候（現在大約是137億年）。大多數類星體距離我們數百萬甚至數十億光年，這意味著我們看到的是它們很久以前的樣子。因此，它們提供了一個獨特的時間視窗，回到星系年輕的時候。
研究人員使用了一種叫做光譜儀的儀器，它將光線分散成其組成波長，該儀器連線在位於智利的歐洲南方天文臺的甚大望遠鏡上。該儀器揭示了一團巨大的熱電離氣體雲，它以每秒近5,000英里（8,000公里）的速度，或大約是光速的2.6%的速度從星系中噴射出來。這種氣體主要由氫組成，還有一些氦以及諸如碳等其他元素的痕跡。[發現最強大的黑洞類星體（影片）]
發射這種噴發所需的能量比迄今為止任何其他類星體所顯示的能量大五倍。
這種噴射的巨大規模展示了年輕星系解除安裝質量的一種方式：我們在通常看到的類星體輻射中的能量可以轉化為動能，或運動的能量。這次噴發每年丟擲大約400倍太陽質量的物質，這種事件持續的時間從1000萬年到1億年不等。
阿拉夫說，這可能是解釋為什麼星系的質量通常比它們應該的要小，以及為什麼它們中心的黑洞有如此大小的關鍵。“這給了理論家一些可供研究的東西，”他說。
阿拉夫說，這些質量噴射的確切機制仍然不清楚，他自己的觀測結果還沒有指出它可能是什麼。未來的工作可能會使天文學家和宇宙學家能夠建立假設。
布朗克斯曼哈頓社群學院的天文學副教授兼美國自然歷史博物館的研究助理薩維克·福特說，如果這種現象被證明是普遍的，那麼它也可能有助於回答許多其他問題。其中一個問題是，為什麼一些星系團會嵌入輻射X射線的氣體中，這需要一些能量來源。這一發現還可以幫助天文學家理解為什麼一些巨大的橢圓星系中的恆星形成似乎會停止。
但這一發現並非一錘定音。阿拉夫說，他想做更多的觀測，看看他和他的同事們是否能找到更多像這樣的類星體。如果沒有，或者如果這種外流更為罕見，那麼就會有其他現象在起作用。“我希望在兩年內有一個大約10個的很好的樣本，”他說。
這項新的觀測結果將出現在由弗吉尼亞理工大學的貝諾瓦·博爾蓋領導的一篇論文中，該論文將在即將出版的《天體物理學雜誌》上發表。
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