پژوهشگران با رصد‌های جدید موفق شده‌اند بزرگ‌ترین سیستم فواره‌ای سیاه‌چاله‌ای در جهان را شناسایی کنند که ابعادی ۱۴۰ برابر کهکشان راه شیری دارد. این فواره که نام پورفیریون بر آن گذاشته شده، توسط تلسکوپ‌های رادیویی رصد شده و ویژگی‌های منحصر به فردی از نظر انرژی و مقیاس دارد.

مشخصات فیزیکی فواره پورفیریون

برآورد‌ها نشان می‌دهد طول ظاهری این فواره به ۶٫۴ مگاپارسک می‌رسد که در صورت مشاهده از زاویه عمودی، نشان‌دهنده طول واقعی است. محاسبات دقیق‌تر فاصله فیزیکی واقعی را اندکی بیش‌تر از ۷ مگاپارسک تخمین می‌زنند. جرم کهکشان می‌زبان این فواره تقریبا ۱۰ برابر جرم راه شیری برآورد شده و بر اساس داده‌های طیف‌سنجی، در فاصله‌ای معادل ۶ می‌لیارد سال پس از بیگ‌بنگ یا نیمی از عمر جهان قرار دارد.

مدل‌سازی‌های علمی می‌کنند که مواد داخل فواره‌ها با سرعت ۰٫۰۱۲ برابر سرعت نور حرکت می‌کنند. این به این معنی است که رسیدن مواد به امتداد فعلی فواره‌ها نیم می‌لیارد سال زمان برده است که نشان‌دهنده یک دوره طولانی تغذیه فعال برای سیاه‌چاله مرکزی است. انرژی کل خارج شده از این فواره‌ها برآورد می‌شود به ۱۰ به توان ۵۵ ژول برسد که مقیاسی است که معمولا در برخورد خوشه‌های کهکشانی مشاهده می‌شود.

پیامد‌های کیهانی و ساختار ماده تاریک

یکی از ویژگی‌های بارز این فواره‌ها حرکت مستقیم و منظم مواد در آن‌هاست که تحت تأثیر کهکشان‌های مجاور یا مواد بین‌کهکشانی نامنظم قرار ندارند. این مستقیم‌بودن نشان می‌دهد که کهکشان می‌زبان در یک رشته از شبکه ماده تاریک قرار دارد که کشش گرانشی لازم برای تجمع مواد و شکل‌گیری کهکشان‌ها را فراهم می‌کند. پورفیریون با ابعاد عظیم خود، مواد را به طور کامل از این رشته ماده تاریک خارج کرده و فواره‌ها در خلأی با چگالی مواد بسیار کم حرکت می‌کنند.

پژوهشگران تأکید می‌کنند که پروژه رصد فعلی تنها ۱۵ درصد از آسمان شب را پوشش داده و قطعا تعداد زیادی از فواره‌های مشابه در دوران اولیه جهان از رصد‌ها فرار کرده‌اند. تخمین زده می‌شود که هر رشته ماده تاریک در شبکه کیهانی احتمالا دارای یک جفت فواره در مقیاس مشابه بوده است.

تأثیر بر تکامل کهکشان‌ها و جهان

این کشف نشان می‌دهد که فواره‌های سیاه‌چاله‌ای می‌توانند مواد را از تار و پود کیهانی بیرون بکشند و بر رشد کهکشان‌ها تأثیر بگذارند. مقیاس عظیم این فواره‌ها به این معنی است که مواد یک کهکشان می‌توانند مسیر خود را به کهکشانی کاملا متفاوت نشان دهند. با توجه به اینکه رشته‌های ماده تاریک در آغاز تاریخ جهان به یکدیگر نزدیک‌تر بودند، امکان انتقال مواد بین رشته‌ها در امتداد فواره‌های سیاه‌چاله‌ای وجود داشته است.

تا پیش از این مشخص نبود که فواره‌ها تا چه حد بر تکامل جهان تأثیر می‌گذارند، اما این پژوهش ضرورت بررسی سیستم‌های فواره‌ای در مدل‌های کیهانی و سنجش تأثیرات آن‌ها را به اثبات می‌رساند.