借助加州理工学院的欧文斯谷射电天文台，天文学家发现了一个怪异透镜系统存在的证据。这个系统由大量恒星构成，对遥远的活跃星系PKS 1413+ 135起到了放大作用。PKS 1413+ 135存在一个喷射喷流的超大质量黑洞。由于这个宇宙放大镜的存在，天文学家得以发现喷流的惊人细节。据悉，这是迄今为止对超大质量黑洞所喷射炙热气体团进行的最为详尽的一次观测。
宽度仅几光日
加州理工学院博士后哈里什·韦达哈姆表示：“我们知道黑洞喷流一带存在物质流团，移动速度接近光速。但对它们的内部结构或者如何被喷射，我们却知之不多。借助这种透镜系统，我们发现物质流团更接近位于中央的黑洞，从而获取了比过去更丰富的细节。”
8月15日出版的《天体物理学杂志》刊登了两篇新论文，阐述这项国际研究得出的发现。韦达哈姆是论文的主执笔人。欧文斯谷射电天文台主管、天文学教授安东尼·里德希德是这项研究的领导人。
星系中央的很多超大质量黑洞喷射超快气流，速度接近光速。黑洞的引力将物质拖向自己，但部分物质也以喷流方式被黑洞“驱逐”。这种喷流可在100万到1000万年保持活跃状态。每隔几年，黑洞便“吐出”炙热物质团。借助新发现的引力透镜系统，物质团的放大倍率比过去提高100倍左右，进而揭示丰富的细节。
里德希德表示：“我们发现这些物质团非常接近中央的黑洞。它们的体积很小，宽度只有区区几光日。我们认为这些微小结构以接近光速的速度移动，同时被背景螺旋星系的引力透镜放大。引力透镜提供了超乎寻常的解析度，可达到1弧秒的百万分之一，相当于从地球上看到月表的一个盐粒。”
首个中型透镜
这个透镜系统的关键要素就是透镜本身。科学家认为这是他们发现的第一个中等质量透镜。也就是说，它的规模超过此前观测到的，由单一恒星构成的微型透镜，同时小于已被深入研究，跨度与星系相当的巨型透镜。论文中，这个透镜被称之为“毫级透镜”，质量据信是太阳的1万倍左右，最有可能由星团构成。
毫级透镜的优势在于，它们的规模很小，不足以遮挡整个源头，让喷流团能够在透镜后方移动时被逐一放大和观测。研究人员表示，科学界之所以对毫级透镜充满浓厚兴趣，是因为对这种中型透镜知之不多。里德希德说：“这个系统提供了一个超级宇宙实验室，可用于研究毫级引力透镜效应以及活跃星系核喷流的内在机制。”
此次观测是欧文斯谷射电天文台一项研究计划的组成部分。该计划锁定了1800个活跃的超大质量黑洞以及它们所在的星系，借助天文台的40米望远镜——探测天体的射电辐射——每周进行两次观测。这项计划2008年启动，为美国宇航局的“费米”观测任务提供支持。“费米”任务观测同批星系的高能伽玛射线。
几年后再喷射
2010年，欧文斯谷射电天文台的研究人员发现PKS 1413+ 135星系内出现不同寻常的现象。在一年时间里，它的射电辐射亮度增加，而后暗淡，随后再度提高；亮度增减规律非常对称。2015年，这种现象再度上演。经过细致分析，科学家排除其它可能性，认定该星系的亮度提高最有可能由黑洞喷射的连续高速物质团导致——每隔几年便上演这种喷射。物质团沿着喷流移动，在毫级透镜后方穿过时被放大。
研究论文合著者、加州理工学院资深研究员蒂莫西·皮尔森指出：“这个天文台对大量星系进行观测，最后发现这个亮度增减非常对称的天体。这一发现说明存在一个引力透镜。我们正对获取的其它所有数据进行分析，试图找到能够对星系核进行放大的类似天体。”1981年，皮尔森与其他科学家发现喷流物质团的移动速度接近光速。
为了证实PKS 1413+ 135的研究发现，科学家将利用甚长基线干涉测量法（VLBI）对这个星系进行观测。VLBI测量法会借助世界各地的射电望远镜，形成合力对天体进行成像，以获取丰富细节。研究人员计划在今年秋季，利用VLBI技术观测PKS 1413+ 135及其超大质量黑洞。
据信，这个黑洞将在几年后上演另一次物质喷射。在这项技术的帮助下，他们有可能观测到喷流团因毫级透镜的光线弯曲效应，扭曲成弧形。只要观测到这条弧线，便可证实毫级透镜放大超大质量黑洞喷射的超快喷流团。里德希德说：“没有欧文斯谷射电天文台这样的高校天文台，我们无法进行这种研究。在这里，我们能够让一架大型望远镜只用于一项研究计划。”
加州理工学院提供的一幅图解展示了欧文斯谷射电天文台发现的引力透镜系统。这个毫级透镜位于或者靠近介于中间的螺旋星系，放大活跃星系PKS1413+135内的物质喷流团。喷流团体积很小，无法在MOJAVE项目——利用甚长基线干涉测量法监测活跃星系核喷流——获取的射电图像（左上）中看到。远离黄色核心之后，喷流团会膨胀，变成图像中的可见粉红团。
来源：https://www.sciencedaily.com
译者：牛树军
责编：钟狼将
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在之前的推送银河系存在着一亿个每天相互吞噬的黑洞中，我们收到了这样的问题：
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