天文学家观测到一个遥远的星系，它以太阳辐射能量的两万亿倍的能量喷射物质——这是迄今为止观测到的最大规模的喷发。这种物质喷射可能解答一个关于宇宙的重要问题：为什么星系中心的黑洞如此之轻？
早期宇宙的计算机模型通常会产生一个虚拟宇宙，它看起来和我们的一样，除了一件事。在模拟中，星系中心黑洞的质量与星系中其他物质质量的比率，比真实宇宙中更大。
科学家认为，星系以某种方式摆脱了大量本应落入其中心黑洞的物质。然而，到目前为止，研究人员一直缺乏对这种情况如何发生的解释。
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要将物质从星系中排出需要能量。“我们需要来自超大质量黑洞的一些能量输入，”弗吉尼亚理工大学的天体物理学家纳胡姆·阿拉夫告诉SPACE.com。
超大质量黑洞是明显的候选者，因为它们是已知能量最高的物体。一些含有活动黑洞的星系，被称为类星体，比宇宙中的任何其他物体都更明亮。“我们的模拟显示，如果我们允许类星体释放大量机械能，那么星系的质量就会与观测结果相符，”阿拉夫说。
阿拉夫领导的团队观测到一个名为SDSS J1106+1939的类星体，它的历史可以追溯到宇宙只有30亿年的时候（现在大约是137亿年）。大多数类星体距离我们数百万甚至数十亿光年，这意味着我们看到的是它们很久以前的样子。因此，它们提供了一个独特的时间窗口，回到星系年轻的时候。
研究人员使用了一种叫做光谱仪的仪器，它将光线分散成其组成波长，该仪器连接在位于智利的欧洲南方天文台的甚大望远镜上。该仪器揭示了一团巨大的热电离气体云，它以每秒近5,000英里（8,000公里）的速度，或大约是光速的2.6%的速度从星系中喷射出来。这种气体主要由氢组成，还有一些氦以及诸如碳等其他元素的痕迹。[发现最强大的黑洞类星体（视频）]
发射这种喷发所需的能量比迄今为止任何其他类星体所显示的能量大五倍。
这种喷射的巨大规模展示了年轻星系卸载质量的一种方式：我们在通常看到的类星体辐射中的能量可以转化为动能，或运动的能量。这次喷发每年抛出大约400倍太阳质量的物质，这种事件持续的时间从1000万年到1亿年不等。
阿拉夫说，这可能是解释为什么星系的质量通常比它们应该的要小，以及为什么它们中心的黑洞有如此大小的关键。“这给了理论家一些可供研究的东西，”他说。
阿拉夫说，这些质量喷射的确切机制仍然不清楚，他自己的观测结果还没有指出它可能是什么。未来的工作可能会使天文学家和宇宙学家能够建立假设。
布朗克斯曼哈顿社区学院的天文学副教授兼美国自然历史博物馆的研究助理萨维克·福特说，如果这种现象被证明是普遍的，那么它也可能有助于回答许多其他问题。其中一个问题是，为什么一些星系团会嵌入辐射X射线的气体中，这需要一些能量来源。这一发现还可以帮助天文学家理解为什么一些巨大的椭圆星系中的恒星形成似乎会停止。
但这一发现并非一锤定音。阿拉夫说，他想做更多的观测，看看他和他的同事们是否能找到更多像这样的类星体。如果没有，或者如果这种外流更为罕见，那么就会有其他现象在起作用。“我希望在两年内有一个大约10个的很好的样本，”他说。
这项新的观测结果将出现在由弗吉尼亚理工大学的贝诺瓦·博尔盖领导的一篇论文中，该论文将在即将出版的《天体物理学杂志》上发表。
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