經(jīng)過對早期宇宙演變進(jìn)程的追溯，天文學(xué)家確認(rèn)了類星體的特性，在類星體中心“潛伏”了一個超大質(zhì)量的黑洞，它為類星體的演變提供了動力之源。超級“動力火車”黑洞的質(zhì)量相當(dāng)于太陽的數(shù)十億倍，類星體在星系演變過程中扮演了主要角色。劍橋大學(xué)的研究人員組成了兩支天文團(tuán)隊，觀測的視角延伸到幾乎130億年前的宇宙童年時期，那時的宇宙年齡只有現(xiàn)在的不到10%，130億年前的宇宙進(jìn)入了“風(fēng)華正茂”期。

觀測的觸角伸向了類星體，極為明亮的類星體由早期的恒星和一個超大質(zhì)量的黑洞構(gòu)成，大量的恒星和一個超大質(zhì)量黑洞在一個小的空間區(qū)域聚集，類星體是太空中最為強大的天體，它對恒星的誕生產(chǎn)生了調(diào)節(jié)作用，對大多數(shù)的大質(zhì)量星系產(chǎn)生了催化作用。天文團(tuán)隊使用了強大的射電望遠(yuǎn)鏡，他們從接收的信息和超級計算機的模擬中發(fā)現(xiàn)，類星體噴出時速為每秒2000公里的冷氣流，在廣闊的太空延展了大約20萬光年，噴流的長度明顯地超出了過去的觀測范圍。

噴流冷氣體為星系內(nèi)的恒星的形成輸送了原材料，冷氣體的噴發(fā)被加速到極高的速度，其中的機制仍是一個未解之謎。詳細(xì)比較觀測的數(shù)據(jù)和超級計算機模擬的數(shù)據(jù)，研究人員找出了高速噴流的原因。超大質(zhì)量的黑洞驅(qū)動了類星體的演化，巨大的能量從中釋放出來，類星體的氣體噴流被加熱到數(shù)千萬度的高溫，巨大壓力的熱氣體產(chǎn)生了加速的推動力，高溫?zé)釟怏w在超強壓力的作用下沖出了類星體，擴(kuò)散到了星系的邊緣。

超級計算機模擬的結(jié)果顯示，在炙熱氣體沖出主星系的過程之中，有足夠的時間將熱氣體冷卻到足夠低的溫度，天文學(xué)家使用射電望遠(yuǎn)鏡觀測了冷氣體?；始姨煳膶W(xué)會的《月度通訊》和《天文學(xué)和天體物理學(xué)》雜志發(fā)表了天文團(tuán)隊的觀測成果。類星體是太空中最為明亮的天體，最遠(yuǎn)的類星體達(dá)到了100多億光年，對遙遠(yuǎn)類星體的觀測使得天文學(xué)家追溯到數(shù)十億年前的星系，星系中心的超大質(zhì)量黑洞給類星體的演化帶來動力。在類星體的周圍包裹了一圈快速旋轉(zhuǎn)的氣體物質(zhì)，好似一個旋轉(zhuǎn)的圓盤。

劍橋大學(xué)卡文迪許實驗室的克勞迪婭·奇科內(nèi)博士目前擔(dān)任卡佛利宇宙學(xué)研究所的研究員，她解釋說，天文團(tuán)隊第一次觀測到了冷氣體以極高的速度和極大的長度噴射出類星體，高溫氣體噴流有足夠的時間進(jìn)行冷卻，對綿長的低溫氣體進(jìn)行測量十分不易，這促成了第二支天文團(tuán)隊的組成，他們開發(fā)了細(xì)節(jié)性的超級計算機模型，模擬了從明亮的類星體向外噴發(fā)氣流的全過程。

劍橋大學(xué)天文研究所和卡佛利宇宙學(xué)研究所的蒂亞戈·科斯塔博士解釋說，從類星體噴發(fā)出了氣流，擁有極高的溫度，但噴發(fā)的氣流有足夠的時間逐漸冷卻，這種輻射熱的冷卻過程好似地表上空在晴朗無云的夜晚變得十分涼爽。遙遠(yuǎn)的星系反映了年輕時期宇宙的演變，所有物理參數(shù)的大小恰到好處，高速噴發(fā)的熱氣體有足夠的時間冷卻到目前的低溫狀態(tài)，天文團(tuán)隊對低溫氣流進(jìn)行了精確測量。

在法國阿爾卑斯山從事天文觀測活動的研究人員使用了布爾高原的干涉儀，收集了毫米波段的觀測數(shù)據(jù)，用毫米波射電望遠(yuǎn)鏡觀測到了冷氣流的射電信號，而豐富的冷氣體是形成恒星的原始材料和星系的重要物質(zhì)成分。其它波段的望遠(yuǎn)鏡幾乎看不到這些冷氣流。英國科學(xué)與技術(shù)設(shè)施委員會(STFC)，伊薩克·牛頓信托基金，歐洲研究委員會(ERC)等機構(gòu)為劍橋大學(xué)的兩支科學(xué)團(tuán)隊提供了資金幫助，劍橋大學(xué)的高性能計算機群為科學(xué)團(tuán)隊的理論模擬提供了技術(shù)支持。

（編譯：2015-1-19）