日前，美國(guó)宇航局錢德拉X射線望遠(yuǎn)鏡探測(cè)到“宇宙幽靈”潛伏在一個(gè)遙遠(yuǎn)超大質(zhì)量黑洞的周圍，這是科學(xué)家第一次探測(cè)到如此高能量的特異景象，他們認(rèn)為這是由黑洞產(chǎn)生巨大噴射物質(zhì)所形成的。

　　“宇宙幽靈”潛伏在黑洞周圍

　　這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)是天文學(xué)家觀測(cè)宇宙非常年輕階段的難得機(jī)會(huì)，這一太空特異景象之所以被稱為“宇宙幽靈”，是因?yàn)楹诙磭娚涞姆派湮镔|(zhì)逐漸消失之后仍彌漫著X射線物質(zhì)。這一景象是錢德拉深域望遠(yuǎn)鏡拍攝的，這是該望遠(yuǎn)鏡迄今所拍攝最遙遠(yuǎn)的X射線圖像。

　　圖像所拍攝的是HDF 130星系，它距離地球100億光年，圖像正是宇宙大爆炸后30億年后的景象，當(dāng)時(shí)正值星系和黑洞高速形成階段。英國(guó)劍橋大學(xué)安德魯－費(fèi)比恩（Andy Fabian）說(shuō)：“幾年前我們就已觀測(cè)到這一模糊目標(biāo)，但是直到目前我們才意識(shí)到它看上去非常像怪異的幽靈。這一景象告訴我們一些重要的信息——數(shù)十億年前該星系所發(fā)生的一切。”

　　費(fèi)比恩和同事認(rèn)為，HDF 130星系所釋放的X射線是該星系中心黑洞釋放接近光速的高能粒子流的顯著證據(jù)。當(dāng)噴射進(jìn)行時(shí)將產(chǎn)生驚人數(shù)量的射電和X射線放射物質(zhì)，但是經(jīng)過(guò)數(shù)百萬(wàn)年之后，這些射電信號(hào)將逐漸衰弱，最終形成目前我們所觀測(cè)到的這一“宇宙幽靈”景象。

　　然而，很少的能量電粒子也可以通過(guò)宇宙大爆炸后所殘留遍布宇宙的光量子——宇宙背景輻射——產(chǎn)生X射線，這些光電子與宇宙背景光量子發(fā)生碰撞之后可產(chǎn)生足夠的能量，使光量子推動(dòng)形成X射線能量帶。這一過(guò)程所產(chǎn)生的額外X射線可再持續(xù)3000萬(wàn)年。

　　這是第一次在明亮射電噴射終止之后發(fā)現(xiàn)的“X射線幽靈”，天文學(xué)家曾觀測(cè)到類似的大規(guī)模X射線噴射來(lái)源，但僅有來(lái)自星系的射電噴射呈現(xiàn)大規(guī)模范圍，并且持續(xù)噴射。在HDF 130星系中，僅有一點(diǎn)噴射來(lái)源可在射電圖像中呈現(xiàn)，這與光學(xué)圖像下超大質(zhì)量橢圓星系所呈現(xiàn)的景象相一致。

　　劍橋大學(xué)的凱特琳－凱西（Caitlin Casey）是這項(xiàng)研究的合著作者之一，她說(shuō)：“這項(xiàng)研究結(jié)果暗示著X射線宇宙中可凌亂存在著類似的‘幽靈’，尤其是在早期宇宙黑洞大爆發(fā)形成階段。”研究人員指出，黑洞噴射物質(zhì)的功率非常大，相當(dāng)于10億顆超新星爆炸。這些能量堆積在黑洞周圍，并且對(duì)周邊的氣體傳輸熱量。

　　費(fèi)比恩說(shuō)：“即使這種幽靈狀的高能量消失，來(lái)自黑洞的多數(shù)能量仍持續(xù)保留著。由于它們的能量非常強(qiáng)大，噴射物將持續(xù)數(shù)十億年形成深度影響。”HDF 130星系的錢德拉詳細(xì)觀測(cè)數(shù)據(jù)有助于科學(xué)家進(jìn)一步了解真實(shí)的宇宙現(xiàn)象，比如：在X射線下，HDF 130星系擁有一個(gè)雪茄狀外形，延伸220萬(wàn)光年。