天文学家揭示了一条惊人的规律，似乎决定了黑洞何时将强大的物质喷流释放到太空中。尽管黑洞的质量可以相差数百万倍，研究人员发现它们在产生这些巨大的宇宙喷流时似乎遵循相同的基本模式。这一发现发表在《自然天文学》上，表明无论黑洞的质量是太阳的10倍还是数百万倍，它们都可以在其进食周期的相同关键阶段激活喷流。此次研究由澳大利亚科廷大学国际无线电天文学研究中心（ICRAR）的天体物理学家阿黛尔·古德温博士及其合著者，普林斯顿高等研究院的安德鲁·穆默里博士领导。这一突破源于对超大质量黑洞撕裂恒星的异常事件的多年研究。通过结合来自澳大利亚、美国、印度、南非以及太空的望远镜观测，科学家们拼凑出黑洞在消耗物质时的行为的更清晰图景。令人惊讶的是，关键的洞见并不是在望远镜下得出的，而是在马德里的一个酒吧中，当时古德温和穆默里正在参加一个科学会议。在一次对话中，他们意识到，控制相对较小黑洞喷流形成的相同规律似乎也适用于它们的超大质量对应物。为什么一些黑洞在吞噬恒星多年后喷发。研究人员想要解释的最大谜团之一是，为什么黑洞并不总是在同一时间发射喷流。当一个超大质量黑洞撕裂一颗恒星时，有时几乎立即就会产生强大的喷流。但在其他情况下，黑洞似乎在几个月甚至几年内相对安静，然后突然产生可探测的无线电喷流。“我们在研究这些事件时，问自己为什么时机如此不同，”古德温博士说。“然后，模式变得清晰。延迟的喷流是出现在黑洞的进食速率降至已知的较小黑洞的同一关键点时。”“那一刻我们意识到，这不仅是一个黑洞类型的怪癖，而是似乎适用于宇宙的规律。”尽管黑洞通常被描绘为吞噬周围一切的宇宙吸尘器，但它们的进食行为要复杂得多。当物质螺旋状朝向黑洞时，并不是所有的物质都必然消失在事件视界之后，超越这一边界的地方是无法逃脱的。一些物质可以通过强大的喷流和其他喷发被排放到太空中。“当一个黑洞撕裂一颗恒星时，并不是所有东西都被整齐地吞噬，”古德温博士说。“一些物质被消耗掉，另一部分则以强大的喷流和喷发的形式被发射回太空。”“可以把它想象成黑洞打嗝，尽管这些打嗝可以将物质喷射到巨大的距离，并影响它们周围的星系。”这些巨大的喷流可以将能量和物质带离黑洞，可能影响周围的星系。科学家们如何研究活动中的超大质量黑洞。天文学家一直怀疑黑洞按照相同的基本物理定律运作，无论其质量如何。然而，证明这一联系一直很困难。一个主要障碍是时间。超大质量黑洞的进食行为可能在数千年中变化，使得天文学家几乎不可能观察到整个循环的展开。古德温和她的同事通过研究被称为潮汐干扰事件的罕见事件来解决这个问题。当一颗恒星在超大质量黑洞旁边经过得太近时，它会经历如此极端的引力，以至于被撕裂。一些随之产生的碎片落向黑洞，暂时增加其进食活动。与通常与超大质量黑洞相关的更长时间变化不同，这些戏剧性的事件可以在短短几年的时间内展开。这给科学家们提供了一个不寻常的机会，以跟踪巨型黑洞在其物质供应变化时的反应。研究小组最初研究了20个潮汐干扰事件，利用可见光、紫外线、X射线和无线电波段收集的观测数据。随后，他们选择了10个事件，以便可用数据能够可靠地估计黑洞消耗物质的速率及其无线电喷调的时机。通过比较这些事件，研究人员识别出一个显著一致的模式。黑洞喷流的普遍2%规律。观察表明黑洞可以在两个明显的阶段产生喷流。第一个阶段发生在进食过程的初期，当时黑洞以异常高的速率消耗物质。第二阶段则可能发生在之后的很久，几百天或甚至一千多天后。