莫斯科物理和技术研究所 在类星体的中心，一个黑洞被一个由尘埃和气体组成的旋转吸积盘包围着，有两个方向相反的等离子体射流从它发出
射流的形状随着离中心的距离而变化，因此，它们看起来就像著名的喇叭裤
在这位艺术家的作品中，可以看到扭曲的磁场和星际气体云围绕在喷流周围
信用:达里娅·索科尔/MIPT新闻办公室 来自俄罗斯、德国、芬兰和美国的研究人员
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已经研究了300多个类星体——产生等离子体束的旋转黑洞
研究小组发现，这些所谓的天体物理喷流的形状在离黑洞一定距离处从抛物线变为圆锥形，让人想起70年代标志性的喇叭裤
通过有效测量这些“宇宙裤”，研究人员旨在解释中央引擎的工作原理，该引擎在遥远的活跃星系中心将物质加速到接近光速
这项研究发表在《皇家天文学会月报》上
宇宙的灯塔 类星体是宇宙中最亮的物体之一，尽管它们距离地球数十亿光年
它们有时被称为灯塔，它们帮助我们导航的不仅仅是遥远的宇宙过去和复杂的宇宙结构，还有我们自己的星球
因为类星体如此遥远，它们可以被用作天空中稳定的参考点，用于测量地球的自转和行星表面物体的坐标
这一原理是全球定位系统、GLONASS和其他定位系统的基础
类星体非常明亮，可以从很远的地方分辨出来
如图1所示，它拥有一个旋转的超大质量黑洞，其重量是我们太阳的几十亿倍
黑洞周围的物质带着磁场落在上面
磁力线类似于电线，带电粒子像珠子一样串在上面
图2说明了当磁力线旋转时，等离子体加速到接近光速
由此产生的外流称为天体物理喷流，正因为如此，类星体才如此耀眼
伸向天空 天文学家以前曾认为，几乎每一股喷流都像一个狭窄的圆锥体，在离开黑洞区域后向侧面膨胀
等离子射流的示意图
你可以把磁力线想象成从圆盘中伸出的金属丝，带电粒子则是上面的珠子
旋转圆盘将导致珠子加速并离开它
荣誉:伊莲娜·诺赫利娜和达里娅·索科尔/MIPT 在通过遍布全球的射电望远镜网络观察数百个类星体20年后，这项新研究的作者对这一假设提出了质疑
他们制作了由莫哈韦项目监控的300多条类星体喷流的图像，并对它们的形状进行了自动分析
结果，研究小组发现了10个抛物线状喷射流演化成圆锥体的类星体
由于相关类星体的相对接近性，这种转变是可以察觉的:10个类星体中的每一个都“仅仅”存在于数百万光年之外
“非法燃烧”发生在距离黑洞大约几十光年的地方
俄罗斯科学院物理与技术研究所(MIPT)和列别捷夫物理研究所的尤里·科瓦列夫教授说:“到目前为止，人们还没有完全了解遥远活跃星系中喷流形成和加速的机制，但弄清楚这些宇宙加速器是如何工作的至关重要。”
“喷流起源的区域很难辨别
它非常紧凑，与这些物体的距离如此之大，以至于一切都模糊在一起
因此，虽然有多种理论模型可用，但没有观测数据来检验它们
这位天体物理学家补充道:“我们的研究是第一次根据对大量类星体的观测，报告了喷流的详细几何结构。”
理解未知 喷流的几何形状是由内力和外力、磁场、等离子体和星际气体之间复杂的相互作用产生的
天体物理学家找到了一种优雅的方法来解释这些因素
由一个旋转的黑洞和一个磁场组成的中央发动机提供有限的能量供应，不能像火箭发动机一样无限地将粒子推向越来越高的速度
众所周知，等离子体只在某一点上加速
之后，加速度非常慢，实际上停止了
正是在这一点上，裤子张开了
“早期的研究指出了在一些星系中观察到的类星体喷射形状的变化
然而，他们没有得出结论，认为它是所有类星体的财产，而不是有关的个别物体的财产
我们已经把这种效应归因于喷流的内部特征，结果证明这种解释简洁而直观
来自MIPT的伊莲娜·诺克丽娜
科学家们现在有了一种新的方法来评估黑洞旋转的速度，并理解类星体中难以置信的聚焦和快速等离子体射流形成的机制，类星体如此明亮，以至于数十亿光年之外都可以看到它们
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