一幅艺术家对类星体的想象图。中央的黑点代表类星体中心的超大质量黑洞。环绕它的红黄相间的螺旋显示了落入黑洞的热气体盘。其中一些气体被喷射出来，形成类星体的风，呈淡蓝色。图中显示的气体盘的大小与我们的太阳系相当。（图片来源：NASA/CXC/M. Weiss, Nahks Tr'Ehnl, Nurten Filiz Ak）天文学家发现了一颗遥远的类星体——或称活跃的星系核——它由一个进食的超大质量黑洞驱动，以每小时大约201万英里（即323万公里）喷射出以光速30%的速度的风。这是特定紫外波长下观察到的最快黑洞风。这个以黑洞为动力的类星体被称为J2318，其质量达到了太阳的17亿倍，距离我们约30亿光年。虽然这一质量对于超大质量黑洞来说相对典型，但根据约克大学研究员帕特里克·霍尔的说法，这些风的速度却非同寻常。“就速度而言，这颗类星体的风可以被称为79级飓风，”团队领导和约克大学研究员卢卡斯·西顿在一份声明中说。“每个飓风的等级大约比其下一级快20%。称其为79级可以说明其速度之快，但当然这种风与地球上的任何风都截然不同。”所有大型星系被认为在其中心都有一个质量为数百万甚至数十亿倍于太阳的超大质量黑洞，但并非所有这些宇宙巨头都会驱动类星体或喷发如此强大的风。类星体的出现是在这些中央超大质量黑洞周围被大量气体和尘埃称为吸积盘所环绕时。这些吸积盘逐渐为黑洞提供物质。黑洞风与地球风如您所想，质量为数百万或数十亿倍于太阳的物体会产生难以置信的引力，这意味着吸积盘也会产生强大的潮汐力，造成摩擦并使其在电磁波谱中发光。这种辐射也将物质推离吸积盘，以强烈的黑洞“风”的形式。“在类星体中，我们通常看到气体被类星体的光推离黑洞，西顿说。“在J2318中，风在紫外波长下的速度可以达到光速的30%。在X射线波长下可以观察到更快的风，但J2318是在紫外波长下发现的最快的风。”黑洞风是由辐射驱动的，受到光子碰撞原子的推动（而不是由气压引起），这使得这些宇宙风与地球的大气风截然不同。“类星体会释放出如此多的光子，这些微小的推动力加起来就形成了极端的速度，”西顿说。“问题是，光子也可以把原子中的所有电子都去掉，使其不可见。如何在保持我们看到的碳和硅离子完整的同时推动气体达到我们所看到的速度……这确实是一个难题！”类星体的插图。（图片来源：NASA，ESA，乔瑟夫·奥姆斯特德（STScI））为了解决这个难题，团队利用了SDSS-IV时间领域光谱调查和SDSS-V黑洞测绘的数据观察，这是更广泛的斯隆数字天空调查（SDSS）的一部分。“就像彩虹将太阳光分散成不同的波长和颜色一样，SDSS将某些恒星、星系和类星体的光分散成我们称之为其光谱的东西，”西顿说。“通过这些光谱，在实践中，学生们学会识别不寻常的类星体。”来自J2318的这些详细光谱揭示了该类星体在紫外光下的高速风。研究像这样的黑洞风对于理解星系如何演化非常重要。这是因为这些风是超大质量黑洞如何与其星系家园交换能量的方式。特别是，这种能量可以将气体和尘埃推离，这些气体和尘埃是恒星形成的原料，从而抑制星系中的恒星诞生。“这些极端的喷流携带着可以影响周围星系的巨量能量。它们充当一种失踪的环节：活跃的星系中心区域与其他部分之间微妙的反馈，”华盛顿大学博塞尔分校副教授保拉·罗德里格斯·希达戈在声明中说。“虽然这个过程已经被纳入星系形成的模拟中几十年，但我们还有很多工作要做，以确保通过观察来理解这一点，并确保模拟正确地处理它。”团队和其他天文学家将继续寻找紫外辐射中高速黑洞风，但对找到像J2318一样快速的风并没有信心。“在紫外光中找到更快的黑洞风不会容易。