詹姆斯·韦伯太空望远镜获得的MQN01图像（图片来源：A. Travascio（INAF）等 / A&A 2026）使用美国宇航局的钱德拉X射线空间望远镜，天文学家发现了早期类星体的炽热废气，宇宙的“呼吸”温度高达3600万华氏度。这种极其明亮的巨头由吞噬超大质量黑洞引擎驱动。钱德拉X射线望远镜观察到一个相对沉默的类星体，其存在于大爆炸后21亿年。来自这个黑洞引擎的宇宙“废气”向外扩展约100,000光年，围绕一个位于仍在形成的星系团中心的类星体，这个“原星团”被称为MQN01。这些炽热的气体结构最终将成为包围现代星系团的气氛，称为星系团内介质（ICM）。因此，这项研究首次揭示了宇宙历史中这些星系气氛开始形成和聚集的确切时刻。“中心科学问题是理解这种热相如何形成：气体在形成过程中的物理条件是什么，哪些过程促成了它的加热，”米兰-比科卡大学的团队成员塞巴斯蒂亚诺·坎塔卢波在一份声明中表示。“[数据]显示气体的非凡特性，这可能为我们提供第一次关于我们现在视为星系团内介质的环星系介质的热相形成的洞见。” 启动你的引擎……这项研究的团队在钱德拉进行的180小时X射线观测后发现了这个热气体结构。到目前为止，此类X射线探测仅在“射电喧闹”星系的活跃星系核（AGN）中的类星体上进行过。来自这些射电星系的X射线发射来自于在接近光速下从吞噬超大质量黑洞周围喷射出的粒子流。然而MQN01中的类星体与这些不同，因为它是射电安静的。这意味着钱德拉探测到的来自这个类星体的X射线没有受到等离子体喷流的污染，因此观测完全来自于来自类星体的宇宙“发动机呼吸”。“我们正在面对与形成密集宇宙区域中热气体相关的扩展热X射线发射的最远探测之一，这在未来可能演变成已知的本地ICM，”坎塔卢波表示。“我们相信已经识别出其生命周期中的一个阶段，在这一阶段，冷气体向这个巨大光晕的引力势阱坠落，并通过引力冲击加热，温度达到约2000万开尔文（3600万华氏度[2000万摄氏度]）。 “我们测量到的密度和压力很高：比我们本地宇宙的星系团高出一个到两个数量级。” 一个超大质量黑洞驱动早期宇宙类星体的插图（图片来源：罗伯特·利亚（使用Canva创建））对这个射电安静星系的观察得以实现，得益于一种通常用于分析塞佛特星系的技术，后者在本地宇宙中拥有吞噬超大质量黑洞（距离地球1亿光年之内）。团队面临的挑战是将气体的微弱光隔离于靠近中央黑洞的耀眼光辉。 “我们最初也极为怀疑，”INAF的团队领导安德烈亚·特拉瓦斯基奥表示。“考虑到数据的特殊性质，我们筛选了每一种替代解释：从人工排放到仪器污染或其他意想不到的影响。但是每一种替代情景都遇到了不可克服的理论限制。热解释是唯一与物理数据一致的解释。” 特拉瓦斯基奥和团队现在正在分析来自数百个其他类星体的档案数据集，以了解这种加热阶段是否对原星团来说是常见的，还是MQN01是一种罕见现象。“考虑到结果是多么独特，同时也考虑到钱德拉在其任务最后阶段的技术困难，卫星再次证明了其即使在运行数十年后仍能产生科学相关结果的非凡能力，”特拉瓦斯基奥表示。该团队的研究于周五（7月24日）在《天文学与天体物理学》期刊上发表。罗伯特·利亚是来自英国的科学记者，其文章已在《物理世界》、《新科学家》、《天文学杂志》、《全宇宙》、《新闻周刊》和《ZME科学》上发表。他还为Elsevier和《欧洲物理学期刊》撰写有关科学传播的文章。罗布拥有英国开放大学的物理和天文学理学士学位。关注他的Twitter @sciencef1rst。