超大質素黑洞能夠噴射出極其龐大且強大的物質流，它們或許對宇宙的大尺度結構起到了塑造作用。
在距離地球75億光年的一個星系中，一個超大質素黑洞噴射出了長達140個銀河系長度的磁化等離子體流。這個令人難以置信的結構被昵稱為Porphyrion，源自希臘神話中的巨人。一組科學家在【自然】雜誌上報告說，這是物理學家迄今為止觀測到的最大規模的黑洞噴流。它的存在表明，黑洞噴流可能在塑造宇宙方面發揮了比以前認為的更為重要的角色。
當黑洞過度吞噬物質時，有時會產生噴流，因為物質會在其周圍堆積，並遇到極端的天體物理學力量。接近黑洞的所有物質都會形成一個螺旋盤。這個盤以極快的速度旋轉，其中的物質變得熾熱並電離，轉變成充滿磁場的稠密等離子體。一個旋轉的黑洞可以將這些磁場扭曲成位於每個旋轉極點處的緊密錐形。雖然大多數離開盤狀物的物質會直接進入黑洞口，但一小部份會被扭曲的磁場捕獲，並向外彈射，產生兩個筆直的光束，一些天體物理學家將其比作絕地武士的光劍。
這樣的噴流最初吸引了科學家們的註意，是因為它們作為黑洞的視覺標誌而存在——黑洞是大多數望遠鏡無法看到的無底深淵。隨著時間的推移，研究人員開始認識到噴流本身的重要性：這些噴流發出的強烈熱量有時會阻止周圍的氣體塌縮並形成新的恒星。然而，這種影響似乎有限，因為人們認為噴流不會延伸得太遠，如果有的話，也不會超出它們自己星系的範圍。這項新研究的基礎天空調查透過辨識超過10,000個巨大的黑洞噴流系統，特別是Porphyrion，使這一觀點變得更加復雜。
領導該研究的加州理工學院天文學家Martijn Oei表示，像Porphyrion這樣古老而龐大的噴流可能對早期宇宙的一些特征有所貢獻。
2022年，Oei和他的同事們發現了一個由黑洞噴射出的噴流系統，從一端到另一端橫跨1600萬光年，或100個銀河系的長度。Porphyrion不僅在絕對尺寸上超過了之前的記錄保持者Alcyoneus，而且它對其宇宙環境的相對影響也更大。Porphyrion誕生於宇宙年齡不到現在一半的時候，那時的宇宙比今天要小得多、密集得多，因此它可以觸及更廣大的區域，超過Alcyoneus所能達到的範圍。
據估計，Porphyrion的噴流擁有數萬億太陽總功率的能量，並能將周圍氣體的溫度提高一百萬攝氏度。這意味著它們可能不僅抑制了早期宇宙中恒星的形成，甚至可能抑制了整個星系的形成。它們高速噴射的磁化物質還可能穿透並填充了宇宙網中的空洞，即構成宇宙大尺度結構的物質豐富細絲和物質稀疏腔體網絡。
Oei最感興趣的是像Porphyrion這樣的噴流系統可能為地球上的生命舞台鋪平道路的可能性。我們的行星磁場保護著生物圈和大氣層免受高能宇宙射線以及危險的太陽粒子爆發和輻射的轟擊。然而，地球的磁場嵌入並與我們恒星的磁場相互關聯，後者又處於貫穿銀河系及其他地方的其他磁場之中。這條純量軌跡長而脆弱，但它可能穿越時間和空間追溯回我們在宇宙網的一條線上所處的位置——以及來自類似Porphyrion結構的潛在擾動。
為了更好地評估此類噴流對早期宇宙的影響，研究人員需要建立一個更加全面的結構目錄。這項新研究僅覆蓋了天空的15%，可能還有許多噴流尚未被發現。Oei指出，由於產生和維持強大噴流的條件仍然不甚了解，所以很難估計這些龐然大物的存在數量。
科學家們能夠辨識出如此巨大的噴流，這本身就是現代望遠鏡靈敏度的一個證明。噴流的巨大尺寸使得它們難以在大多數足夠強大的望遠鏡所提供的較小視場中被探測到。在這項新研究中，Oei和他的團隊成員轉向了一種名為低頻陣列（LOFAR）的歐洲無線電望遠鏡網絡，尋找大約兩米波長的無線電光線。這些「人類大小的波」提供了「某些暴力而壯觀事件發生地點」的跡象。
當Porphyrion出現時，他們使用了印度的巨型米波射電望遠鏡和夏威夷的W. M. Keck天文台來發現和研究發出訊號的星系。Oei原本打算研究宇宙網，卻意外發現了Porphyrion的一對噴流，這對他來說是個雙重驚喜——他預計隨著團隊繼續研究Porphyrion和其他巨型噴流系統，還會有無數更多的發現。
