一个国际研究团队利用欧洲空间局（ESA）的XMM-牛顿卫星以及由日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）主导、欧洲空间局参与的XRISM任务，发现并研究了一次前所未见的超大质量黑洞爆发。这个引力巨兽搅起了强大的风，以每秒6万公里的惊人速度将物质抛射到太空中。
领先的X射线天文台XMM-牛顿和XRISM捕捉到了这次来自超大质量黑洞的显著且此前未被记录的喷发。在短短几小时内，这个天体的强大引力激起了极高速的风，以每秒6万公里的惊人速度将物质向外推。
这个巨大的黑洞位于NGC 3783星系中，这是一个引人注目的螺旋星系，近期被美国国家航空航天局（NASA）与欧洲空间局合作的哈勃太空望远镜拍摄到。天文学家观测到一道明亮的X射线耀斑从黑洞爆发，并几乎立即减弱。随着耀斑消退，高速风随之出现，以大约五分之一光速向外疾驰。
“我们以前从未观测到黑洞如此迅速地产生这样的风，”荷兰空间研究所（SRON）的首席研究员顾立叶（Liyi Gu）表示，“我们首次看到了黑洞发出的快速X射线闪光如何立即触发了超高速风，而这些风在仅仅一天之内就形成了。”
为了研究NGC 3783及其中心的黑洞，顾立叶和他的团队使用了欧洲空间局的XMM-牛顿卫星以及由日本宇宙航空研究开发机构主导、欧洲空间局和美国国家航空航天局参与的X射线成像与光谱任务（XRISM）。
这个质量约为3000万个太阳的黑洞，正在吞噬附近的气体和尘埃。这种活动为星系中心一个极其明亮且充满能量的区域——活动星系核（AGN）——提供了能量。活动星系核会发出覆盖整个电磁波谱的光，并能向周围环境驱动强大的喷流和风。
“活动星系核是真正迷人且剧烈的区域，也是XMM-牛顿和XRISM的关键观测目标，”欧洲空间局XRISM项目科学家、该发现的合著者马泰奥·圭纳齐（Matteo Guainazzi）指出。
“这个黑洞周围的风似乎是在活动星系核中纠缠的磁场突然‘解开’时产生的——类似于太阳爆发的耀斑，但其规模之大几乎难以想象。”
新探测到的风类似于太阳的日冕物质抛射，后者是将巨大的带电物质云抛射到太空的强大爆发。这种比较表明，在某些时刻，超大质量黑洞的行为方式可能与我们的恒星相似，这让这些遥远的巨物感觉稍微熟悉了一些。
一个现实的例子发生在11月11日，当时太阳在一次强烈的耀斑后产生了日冕物质抛射。那次太阳事件中抛射出的物质初始速度达到了每秒1500公里。
“多风的活动星系核在其宿主星系随时间的演化以及新恒星的形成过程中也扮演着重要角色，”团队成员、欧洲空间局研究员卡米耶·迪兹（Camille Diez）说。
“因为它们影响如此之大，更多地了解活动星系核的磁性，以及它们如何搅动起这样的风，是理解整个宇宙中星系历史的关键。”
XMM-牛顿已经花费了超过25年的时间探索太空中最炽热和最极端的环境，而XRISM自2023年9月发射以来，一直在研究物质和能量如何在宇宙中运动。
这两项任务共同揭示了这一非凡事件，并帮助科学家理解了这次耀斑及其产生的风。XMM-牛顿利用其光学监测器跟踪了耀斑的演变，并使用欧洲光子成像相机（EPIC）测量了风的范围。XRISM则利用其Resolve仪器探测到了耀斑和风，分析了它们的速度、结构以及驱动它们的过程。
“他们的发现源于成功的合作，这是所有欧洲空间局任务的核心组成部分，”欧洲空间局XMM-牛顿项目科学家埃里克·库尔克斯（Erik Kuulkers）解释道。
“通过聚焦一个活跃的超大质量黑洞，这两台望远镜发现了一些我们前所未见的东西：快速的、超高速的、由耀斑触发的风，让人联想到太阳上形成的风。令人兴奋的是，这表明太阳物理学和高能物理学在整个宇宙中的运作方式可能有着惊人的相似之处。”
