距地球1.2万光年的黑洞正把喷流对准地球方向

一颗距地球约1.2万光年的黑洞，正以接近光速的大幅比例喷射等离子体喷流，而这道喷流大致朝向我们。这个被尘埃掩埋的双星系统仅以其星表编号 IRAS 18293-0941 为人所知，是迄今关于“微型耀变体”最有力的证据：它相当于遥远星系核心中明亮耀变体的恒星尺度版本。

这之所以重要，有两个原因。此前已知的每个耀变体都位于数百万或数十亿光年之外，因此银河系内这样一个微型版本就像近在咫尺的实验室。发现者团队还认为，该系统另一道背向我们的喷流正撞击一团气体云，或许会在那里将粒子加速至约千万亿电子伏特，比大型强子对撞机中的质子束能量高出逾百倍。

微类星体是由黑洞或中子星从伴星吸积气体、再将其中一部分以两道狭窄喷流抛出的双星系统，已为人所知数十年。当这类喷流接近我们的视线方向时，相对论效应会让朝向我们的那一半显得异常明亮，而远离我们的另一半则几乎消失。这种被称为多普勒增亮的效应，正是耀变体如此明亮的原因。长期以来，人们一直预言银河系中应存在这种版本，但此前每一个候选者都经不起细究。

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一道喷流如何藏在尘埃墙后

西班牙哈恩大学的首席作者何塞普·马尔蒂表示：“它背后的尘埃多到在常规光学图像中几乎不可见。”该天体曾被标记为一个可能的X射线双星系统，随后，如他所说，“数十年前被编入星表，之后便或多或少被遗忘了”。

能够穿透尘埃的无线电波暴露了它的踪迹。相隔多年的巡天图像都显示出一个紧致核心和一侧的单个叶状结构，另一侧则空无一物：这是稳定喷流的标志，而非一次性耀发。

甚大阵列的档案图像，以及欧洲VLBI网开展的一次八小时观测——该网络将横跨各大陆的射电天线连接为一台虚拟望远镜——从最小尺度一路追踪到叶状结构，均描绘出同一道单侧喷流。朝向我们的喷流至少比其孪生喷流的任何痕迹亮26倍，这意味着其内部气体的运动速度超过光速的三分之二，且与我们的视线夹角约在48度以内。若以光速的四分之三作为示例速度，计算出的夹角约为26度。

决定性检验来自位置。喷流的射电位置被测量至千分之一角秒，与欧洲空间局 Gaia 卫星测得的恒星位置吻合，排除了最常见的冒名者：一颗位于银河系恒星后方的遥远活动星系。荷兰 Joint Institute for VLBI ERIC 的贝尼托·马尔科特表示：“这证实了：喷流属于这个恒星系统。”

西班牙望远镜和 Zwicky Transient Facility 的光学监测发现，其亮度仅有0.02星等的周期性起伏，每11.38天重复一次，这正是这对天体的轨道周期。如此微小且没有掩食的起伏，意味着我们几乎从正面观察其轨道，倾角约为20度。垂直于该轨道发射的喷流应当指向接近我们的方向，这与射电数据所显示的情况完全一致。来自 Calar Alto 的光谱表明，伴星可能是一颗炽热、大质量的巨星或超巨星，以每秒300至400千米的速度向尘埃包层中抛出气体。

另一道喷流撞上一团气体云

朝向我们的喷流进入稀薄气体后，扩散成一个宽阔而暗淡的气泡。背向我们的喷流则保持狭窄，直到在数十秒差距之外撞上致密物质（一秒差距约为3.26光年）。在那里，南非 MeerKAT 阵列的射电图像显示，一个紧凑热点被发光氢气和温暖尘埃环绕：这是一道激波前沿，如同船只航行时形成的船首波。

一氧化碳气体巡天显示，在相同距离、即3.6千秒差距的视线方向上存在一大片分子云，团队据此得出1.2万光年的距离。该热点还与中国高海拔宇宙线观测站探测到的、能量超过100太电子伏特的伽马射线源 LHAASO J1831-1007u* 重叠。

哈恩大学的共同作者佩德罗·卢克-埃斯卡米利亚表示：“巧妙之处在于，加速器引擎与靶标是相距数十秒差距的两个不同天体。”在团队模型中，受喷流加速的质子逃逸进入云团并与其中气体碰撞，产生称为介子的短寿命粒子；这些介子衰变后形成 LHAASO 所观测到的伽马射线。该模型以一颗约10个太阳质量、正以极高速度吸积的黑洞为核心，重现了该系统从无线电波到最高能伽马射线的辐射。

与其他耀变体相比

其他星系中的耀变体由质量为数百万至数十亿个太阳质量的超大质量黑洞驱动，即便是其中较近的一个——马克尔扬421——距离我们也约有4亿光年。IRAS 18293-0941 则由模型设定为一颗约10个太阳质量的黑洞驱动，其距离还不到银河系中心黑洞人马座A*的一半；后者距地球约2.6万光年。

早先的竞争者从未站稳脚跟。V4641 Sagittarii 缺乏稳定喷流，也没有其朝向的独立测量；而黑洞双星 4U 1543-47 仅在一次爆发期间产生过一道单侧喷流，且其与我们视线的夹角小于27度。IRAS 18293-0941 的喷流在跨越多年的巡天中看起来始终相同，同时其轨道倾角又可被独立测量；这种组合正是天文学家用于划分耀变体的依据。

该系统也加入了一份不断扩大的微类星体名单，这些天体都与银河系中能量最高的辐射有关。伽马射线天文台最近将 SS 433 和 V4641 Sagittarii 与超高能辐射联系起来，进一步证明超新星遗迹并非银河系内唯一重要的粒子加速器。

它尚未解决的问题

论文自身将 IRAS 18293-0941 称为“极具说服力的银河系微型耀变体候选者”，而非定论。

这颗黑洞尚未被称量。其10个太阳质量的数值是一项模型假设，而伴星类型也并不确定：尘埃对星光的遮蔽如此严重，以至于不能排除它是一颗高光度蓝变星——一种更罕见且不稳定的大质量恒星。

距离是第二个薄弱环节。Gaia 给出的视差在形式上为负值，无法提供可用距离；而较早研究曾将该系统置于8至9千秒差距处，距离超过目前估算的两倍。1.2万光年的数值假定喷流确实正在撞击3.6千秒差距处的那片云。

耀变体的另一项经典标志也尚未出现：快速闪烁。团队在一小时内未发现超过0.01星等的光学变化，并认为尘埃包层会抹平快速变化；这是合理的解释，但仍需验证。

最后，与伽马射线之间的关联建立在位置和模型之上。LHAASO J1831-1007u* 此前曾被暂时关联到同一拥挤区域内的其他天体，而喷流的速度和角度也只是界限值，并非直接测量结果。

关于微型耀变体的常见问题

什么是微型耀变体？

微型耀变体是一种喷流接近我们视线方向的微类星体。它是一个双星系统，其中一颗恒星质量黑洞或中子星从伴星吸积物质并发射喷流。由于喷流大致朝向我们，相对论会使其看起来更加明亮，就像遥远星系中巨型耀变体的情形一样。

指向地球的黑洞喷流危险吗？

不危险。IRAS 18293-0941 距离约1.2万光年，朝向我们的喷流在接近源头的区域便扩散为一个宽阔而暗淡的气泡。抵达地球的是微弱的射电辐射、X射线和伽马射线，只有灵敏的天文台才能探测到。

IRAS 18293-0941 有多远？

团队根据其喷流似乎撞击的分子云，估计距离约为3.6千秒差距，即约1.2万光年。这还不到银河系中心距离的一半，尽管较早估算认为它的距离超过这一数值的两倍。

微类星体和耀变体有什么区别？

两者都涉及从正在吸积的黑洞发出的喷流。耀变体由星系核心中质量达数百万或数十亿个太阳质量的超大质量黑洞驱动，且其喷流指向我们。微类星体则由双星系统中质量为数个太阳质量的黑洞或中子星驱动。微型耀变体结合了两者特征：即喷流恰好指向我们方向的微类星体。

这项研究由来自西班牙、荷兰和阿根廷的团队完成，于2026年9月1日作为预印本发布，并获《Astronomy & Astrophysics》接收；荷兰天文学研究生院于9月22日公布了这一消息。研究采用了欧洲VLBI网在2024年5月26日进行的观测、持续至2024年的光学监测，以及2025年年中取得的 Calar Alto 光谱。下一步将对碰撞地点开展有针对性的后续观测。马尔科特说：“我们正计划对喷流撞击的热点进行更多观测。”

参考文献：马尔蒂等，《A Galactic microblazar as a potential accelerator of ultra-high-energy particles》，Astronomy & Astrophysics，2026年。DOI：10.1051/0004-6361/202661105

标签: Milky Way, 黑洞, IRAS 18293-0941, LHAASO, microblazar, 微类星体

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