天文学家在观测超大质量黑洞时，目击到超高速物体飞出黑洞

距今约117亿年前，宇宙才刚诞生20亿年，正处在史上激烈的演化阶段：星系疯狂孕育恒星，中心的超大质量黑洞也以惊人速度吞噬气体，点亮成横跨数万光年的类星体。

在这场宇宙级的饕餮盛宴里，黑洞从不会把所有物质都吞进，它会把近三分之一的吸积物质以接近光速的速度反向喷出，化作席卷整个星系的狂暴飓风。

最近，欧洲XMM-牛顿望远镜与美国NuSTAR望远镜的联合观测，就在红移3.294的类星体WISSH13身上，捕捉到了这类超高速外流的清晰痕迹。

该研究于2026年6月3日发表在预印本平台。

这也是人类首次不靠引力透镜放大，在如此遥远的宇宙深处完整解析出黑洞风的双层结构，它是目前已知红移最高的非透镜类星体超高速外流。

速度接近或超过光速十分之一的黑洞风，天文学家称之为超高速外流（ultra-fast outflows）-UFO。

它们诞生于黑洞吸积盘的最内侧，带着巨大动能冲向星际空间，既能吹散星系里的气体储备、终止恒星形成，也能反过来限制黑洞自身的生长，是调节黑洞与星系共同演化的关键开关。

但想要看清百亿光年外的黑洞风并不容易：它们的信号藏在X射线波段的细微吸收凹陷里，距离越远信号越弱。

过去几十年，高红移类星体的黑洞风探测几乎全靠引力透镜效应——借前景星系的引力放大背景类星体的光线，才能勉强捕捉到信号。

但透镜天体数量稀少，观测结果还自带放大偏差，我们一直没法知道普通亮类星体的黑洞风到底是什么模样。

为补上这块空白，意大利国家天体物理研究所的团队，启动了WISSHFUL大型观测计划，专门挑选了15颗宇宙正午时期的超亮类星体，不靠引力透镜，直接用深度曝光捕捉黑洞风信号。

WISSH13就是该计划首个公布成果的目标：它的中心黑洞质量约为太阳的20亿倍，吞噬物质的速度达到了经典爱丁顿极限的3.2倍，属于典型的超爱丁顿吸积类星体，总光度相当于太阳的数百万亿倍。

研究团队整合了2017年的存档数据与2024年秋季的三次深度观测，拼接出目前该红移下质量最高的非透镜类星体X射线光谱。

很快，两道清晰的吸收凹陷浮出水面：它们都由高度电离的铁原子产生，因为朝着地球高速运动，吸收特征整体向高能端偏移，就像救护车靠近时警笛声调变高的多普勒效应一样。

通过偏移量计算，两道风的速度分别达到了光速的9%和33%，也就是每秒约2.7万公里和每秒约10万公里。

更有意思的是两道风的时间变化：速度较慢的那道，在地球观测间隔7年、天体自身静止系仅间隔1.6年的两次观测中都稳定存在，对应黑洞吸积盘外侧持续喷发的稳定风层；而速度达到三分之一光速的快风，2017年完全没有踪迹，2024年却突然出现，更像是一次短暂的爆发事件。

这种内快外慢的双层结构，刚好和理论预言的分层风模型完全吻合：吸积盘最内侧的物质被辐射压加速到极高速度，形成纤细的高速风核；稍远一些的位置则喷出更宽、更慢的风鞘。

高速风核容易受盘面磁场重联、局部耀斑影响，时隐时现；低速风鞘则和整体吸积过程绑定，常年稳定存在。

除了双层风结构，这次观测还印证了一个反直觉的规律：吞噬速度越快的黑洞，周围的高温冕层反而越冷。

测算显示，WISSH13的冕层电子能量约20千电子伏，换算成温度约为2.3亿摄氏度，是目前测到的最冷的亮类星体冕层之一。

研究人员解释，这正是超高速吸积的典型特征：吸积盘会辐射出大量紫外与软X射线光子，通过康普顿散射像冷水一样持续给冕层降温，最终形成了吃得越快、冕层越冷的特殊现象。

从能量上看，两道风每年喷出的物质总和约相当于45个太阳的质量，单道风的年外流质量就超过20个太阳。

其中高速风的动能达到了类星体总光度的十分之一，绝对能量足以排进已知黑洞风的第一梯队。

但如果把能量和黑洞自身的光度做比值，结果却和附近宇宙的普通活动星系几乎一致。

这说明黑洞喷风的效率在宇宙尺度上高度统一——从110多亿年前到今天，无论黑洞大小、距离远近，每吸收一定量的物质，就按固定比例喷出一部分的规律始终没变。

作为WISSHFUL计划的首个成果，这次发现最关键的价值，是证明了不靠引力透镜也能在宇宙正午时期精准解析黑洞风。

接下来团队还会对剩下14颗类星体展开观测，逐步拼凑出宇宙最热闹时期的黑洞风全景。

未来随着新一代X射线望远镜雅典娜号升空，我们还能看清更细致的风层结构，最终弄明白这些宇宙飓风，究竟是如何塑造了今天星系的模样。