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23 millionen lichtjahre！

dies ist die längste, die jemals von astronomen entdeckt wurdejet-paar eines schwarzen lochs. es ist nicht nur so groß wie ein sonnensystem oder eine galaxie;das entspricht der anordnung von 140 galaxien in einer reihe。

diese strahlströmende megastruktur trägt den spitznamen „porphyryon“.(porphyrion), abgeleitet vom riesen in der griechischen mythologie. es stammt aus der zeit vor 6,3 milliarden jahren in der geschichte unseres universums. diese heftigen nach außen gerichteten ströme werden von oberhalb und unterhalb eines supermassereichen schwarzen lochs im zentrum einer fernen galaxie ausgestoßen.die gesamtleistung entspricht billionen sonnen。

neben „porphyryon“ entdeckte das team noch weitere, darunter mehr als 8.000 jet-paare. die forschung wurde in astronomy & astrophysics veröffentlicht.

kosmischer gigant

bereits 2018 begann das team mit der nutzung von lofar(lofar niederfrequenz-array)radioteleskopkommen sie und studieren sie das kosmische netz, das galaxien durchzieht. doch als sie in den radiobildern nach schwachen filamenten suchten, bemerkten sie mehrere auffälligelangstrahlsystem。

vor der entdeckung von porphyion war alcyoneus das größte bestätigte jet-system(alkyoneus), das ebenfalls 2022 vom selben team entdeckt wurde. alcyoneus erstreckt sich über das äquivalent von etwa 100 galaxien.(zum vergleich: das erdnächste centauri-a-jet-system umfasst 10 galaxien.)

um systematisch nach weiteren versteckten jets zu suchen, durchsuchte das forscherteam radiobilder mit bloßem auge, scannte sie mit maschinellen lerntools, um nach anzeichen drohender jets zu suchen, und holte sich die hilfe von bürgerwissenschaftlern auf der ganzen welt. diese umfrage ergab insgesamtes gibt mehr als 10.000 schwache megastrukturen und das jetsystem „porphyryon“ ist das größte bisher entdeckte.。

das foto zeigt das längste bekannte jet-paar schwarzer löcher. (foto / lofar collaboration / martijn oei (caltech))

neue erkenntnisse deuten darauf hin, dass diese riesigen jet-systeme möglicherweise einen größeren einfluss auf die galaxienbildung im jungen universum hatten als bisher angenommen.porphyryon existierte in einer früheren ära, als filamente galaxien verbanden und ernährten(das sogenannte kosmische netz)näher als jetzt. das bedeutet, dass riesige jets wie porphyryon einen viel größeren teil des kosmischen netzes überspannen können als jets im nahen universum.

in der astronomie gehen wissenschaftler davon aus, dass sich galaxien und ihre zentralen schwarzen löcher gemeinsam entwickeln, da ein schlüsselfaktor darin besteht, dass jets große mengen an energie verbreiten und so das wachstum ihrer muttergalaxien und anderer nahegelegener galaxien beeinflussen können. nun deutet eine neue entdeckung darauf hin, dass ihre reichweite viel größer ist, als wir dachten.

lauert in der vergangenheit

um die galaxie „porphyryon“ zu finden, nutzte das team indiens großes meterwellen-radioteleskop(gmrt), dunkles energiespektrometer(desi)und keck-observatorium(wmko)daten. die ergebnisse zeigten, dass sie aus einer riesigen galaxie stammte, deren masse etwa zehnmal so groß war wie die der milchstraße und die 7,5 milliarden lichtjahre von der erde entfernt war.

indiens großes meterwellen-radioteleskop (gmrt). (foto/caltech)

bisher sehen diese riesigen jet-systeme wie ein neues kosmisches phänomen aus. wenn entfernte jets wie dieser die größe des kosmischen netzes erreichen, dann könnte jeder ort im universum irgendwann einmal von der aktivität eines schwarzen lochs betroffen gewesen sein.

sie stellten auch fest, dass das „porphyryon“ von einem sogenannten aktiven schwarzen loch im strahlungsmodus stammt und nicht von einem schwarzen loch im jet-modus. wenn ein supermassereiches schwarzes loch aktiv wird,mit anderen worten,das heißt, wenn ihre enorme anziehungskraft das umgebende material anzieht und erhitzt, wird energie in form von strahlung oder strahlen freigesetzt.

im allgemeinen kommen schwarze löcher im strahlungsmodus häufiger im jungen, fernen universum vor, während schwarze löcher im jetmodus im heutigen universum häufiger vorkommen.die tatsache, dass solch riesige jets von einem schwarzen loch im strahlungsmodus stammten, war völlig unerwartet, da die astronomen keine ahnung hatten, dass ein solcher modus so große und intensive jets erzeugen könnte. was mehr ist,da sich „porphyrion“ im fernen universum befindet, wo es viele schwarze löcher mit strahlungsmuster gibt, ist es wahrscheinlich, dass noch weitere riesenjets entdeckt werden müssen.。

ungelöste geheimnisse

es ist unklar, wie sich diese jets stabil so weit außerhalb ihrer heimatgalaxie ausbreiten können. das ist rätselhaft, denn die studie legt auch nahe, dass die umgebung, in der diese riesen ihren ursprung haben, nichts besonderes ist.

eine mögliche erklärung ist ein ungewöhnlich langes und stabiles akkretionsereignis um das zentrale supermassereiche schwarze loch, wodurch der strahl so lange aktiv bleibt und dafür sorgt, dass er in dieser zeit immer in die gleiche richtung zeigt.

als nächstes hofft das team, ein tieferes verständnis dafür zu erlangen, wie sich diese megastrukturen auf die sie umgebende umwelt auswirken.