如果銀河系的黑洞爆發，會發生什么？這個遙遠的星系描繪了一幅可怕的結局

“如果有一天類似的高能現象發生在我們的星系里，它將會對其中生存的寶貴的生物造成多么嚴重的后果？”

（圖解：一個超大質量黑洞爆發出巨大的能量流，可能會摧毀其宿主星系中的生命。圖源：Robert Lea （與Canva共同創作））

天文學家檢測到了在遙遠星系中的異常現象，這一現象預示著銀河系生命面臨著的可怕的未來。同時，這一發現表明，我們的銀河系演化模型可能并不準確。

天文學家探測到一個正在爆發的超大質量黑洞，與我們的星系形狀相同的星系相比，它產生了史無前例的最大的噴流。相較于銀河系，這個星系還擁有更多的暗物質，這似乎在暗示，活躍的黑洞與這些宇宙中最神秘的“物質”的豐富度之間有著一定的聯系。

大質量螺旋星系2MASX J23453268?0449256（J2345-0449）距離銀河系9.47億光年，它爆發的噴流大小達到銀河系的三倍，而它本身長達600萬光年。如果J2345-0449中的超大質量黑洞（據估算，其質量相當于14億個太陽）能夠如此劇烈地爆發，我們銀河系的超大質量星系人馬座A*（Sgr A*）也會爆炸嗎？如果是這樣，這對銀河系中的生命意味著什么？雖然過去曾觀測到更大的噴流（最著名的是名為“斑巖”的噴流，其長度為2300萬光年），但這種巨大的噴流主要來自橢圓星系，而不是螺旋星系。

班加羅爾基督大學的團隊負責人Joydeep Bagchi在一份聲明中指出：“這一發現不僅僅是一個奇怪的現象，它迫使我們重新思考星系是如何進化的，超大質量黑洞是如何在星系中生長并塑造其環境的。如果一個螺旋星系不僅能在如此極端的條件下生存，還能茁壯成長，那么對于像我們銀河系這樣的星系來說，這預示著什么樣的未來？”

“如果有一天類似的高能現象發生在我們的星系里，它將會對其中生存的寶貴的生物造成多么嚴重的后果？”

【死亡螺旋星系？】

該團隊使用哈勃太空望遠鏡、巨型米波射電望遠鏡和阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列（ALMA）探測到了這一引人注目的射電噴流爆發。

此前，科學家們曾認為，從螺旋星系中心的超級黑洞爆發出如此猛烈而巨大的射流，會破壞該星系的結構，尤其會破壞星系的獨特的旋臂，螺旋星系的名稱也正是來源于這些旋臂。

然而，J2345-0449看起來異常地平靜，它保留住了它的形態，包括它的旋臂、明亮的恒星的“核棒”和恒星環?—盡管發生了螺旋星系中有史以來最猛烈的超大質量黑洞爆發。

（圖解：由巨型米波射電望遠鏡觀測到的J23453268?0449256。圖源：Bagchi和Ray等人/巨型米波射電望遠鏡））

這還不是最奇怪的。這個遙遠的星系還被一個巨大的氣體暈包圍著。在許多星系中，這種物質會冷卻并凝結以產生新的恒星。然而，在J2345-0449中，中心黑洞就像一個宇宙熔爐，不斷加熱這個氣體暈，產生X射線輻射，并阻止它產生新的恒星。

宇宙射線、伽馬射線和X射線都與這個星系中心黑洞中出現的巨大噴流有關，威脅著J2345-0449中可能出現的任何生命。

【人馬座A*吞噬一顆恒星會怎樣？】

如上所述，J2345-0449和銀河系之間存在一些重大差異，與其遠房表親相比，我們的星系只是三分之一大小。兩個星系中心的黑洞也存在不同，或者說就是超大質量黑洞的不同之處。J2345-0449中的超大質量黑洞估計在2.5億到14億太陽質量之間（存在很大的不確定性，因為J2345-0447缺乏中心凸起，使其黑洞的質量難以測量），但Sgr a*要小得多，質量約為430萬個太陽。

（圖解：J2345-0449和我們的銀河系之間的大小比較（圖片來源：Bagchi和Ray等人/哈勃太空望遠鏡））

J2345-0449的黑洞之所以如此動蕩，是因為它貪婪地吞噬著在它周圍旋轉的大量氣體和塵埃，形成了一個叫做吸積盤的扁平狀云。黑洞不會吞噬的物質被引導到這個宇宙中的巨人星系的兩極，從那里以接近光速的速度被噴出，形成這些超乎尋常的雙噴流。

Sgr A*中目前沒有如此強大的噴流（關于它是否會產生噴流也存在爭議），因為它并不會以太多的物質為食。事實上，如果我們的中心超大質量黑洞是一個人，它就好像每一百萬年僅靠一粒米來維持生命一樣。

然而，如果Sgr A*鉤住一個大型氣體云或恒星并開始吞噬它，在很短的時間內，現在的情況就可能會發生變化。這種情況被稱為潮汐瓦解事件（TDE），雖然我們曾在其他星系中看到過許多這樣的事件，但我們從未在Sgr A*觀測到過。

（圖解：潮汐瓦解事件的藝術想象圖。當一顆恒星離超大質量黑洞太近，導致大質量噴流爆發時，就會發生潮汐瓦解事件。（圖源：All About Space雜志））

如果Sgr A*在TDE現象中撕裂一顆恒星，恒星的物質將落在我們的黑洞周圍，形成吸積盤。而這將導致天體噴流的產生。

這種噴流造成的影響取決于它們的方向、強度和它們噴射出的能量。如果距離我們約27000光年的Sgr a*的噴流直指太陽系，它將直接剝離行星的大氣層并破壞地球上生命的DNA。伴隨著這些噴流的輻射可能會增加物種突變率。如果地球受到這種噴流的直接撞擊，其中的高能粒子可能會降解我們的臭氧層，導致大量滅絕。

（圖解：現在看來很安靜，但如果事件視界望遠鏡看到Sgr A*抓住一顆恒星作為零食，結果可能是災難性的（圖源：EHT Collaboration））

即使這樣的噴流沒有朝向地球，它仍然可能在更大的尺度上對銀河系產生災難性的影響。如果噴流撞上星際介質，即我們銀河系恒星之間的氣體和塵埃，那么它可以加熱恒星并限制恒星的形成，就像J2345-0449中所做的那樣。

這在銀河系中并不是前所未有的，科學家們認為銀河系曾經被巨大的射電噴流蹂躪過。然而，預測這種噴流是否以及何時會再次從Sgr A*噴發并不像搜集其歷史活動的證據那么容易。而天文學家們熱衷于研究的圍繞J2345-0449的，還有另一個謎團。

【暗物質的聯系】

在研究J2345-0449的過程中，研究小組還發現，這個大小是銀河系的三倍的星系中，暗物質似乎是我們銀河系的十倍。

暗物質與組成恒星、行星、衛星、我們的身體和我們周圍看得到的一切的普通物質不同，我們實際上看不到暗物質，因為它不與光相互作用。

然而，暗物質確實會與引力相互作用，這對J2345-0449很關鍵。這個遙遠的大質量星系旋轉得如此之快，以至于需要大量的暗物質來維持其結構并防止其飛散。

這也是天文學家首次將星系的暗物質含量、星系的結構與其中心超大質量黑洞的活動聯系起來。

該團隊認為，進一步建立這種聯系可能會開辟出一個全新的科學研究前沿。

同樣來自班加羅爾基督大學的團隊成員Shankar Ray說：“通過了解這些罕見的星系，我們可以對控制宇宙的看不見的力量有所了解，包括暗物質的性質、星系的長期命運和生命的起源。最終，這項研究也讓我們離揭開宇宙的奧秘又近了一步，并時刻提醒我們，宇宙仍然擁有許多超出我們想象的驚喜。”

該團隊的研究于2025年3月20日發表在《皇家天文學會月報》上。

BY:Robert Lea

FY:Stella Zhang（張姝鈴）

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