数百个“婴儿”黑洞，在宇宙中表现出诡异行为，迅速脉动令人困惑

当我们抬头仰望夜空，看到的星星大部分都是恒星。这些恒星距离我们非常遥远，所以观测起来相对位置几乎不会发生变化，故而被称为恒星。
恒星并不“恒”，它们其实是会运动的，而且寿命也不是无限长的。不仅如此，它们连亮度都处于变化中。
相比之下，恒星所组成的星系似乎要相对稳定一些。每个星系包含着几百亿甚至一万亿颗恒星，虽然有些恒星会发生亮度的变化，但是综合起来看是一部分变暗的同时另一部分在变亮，所以星系的总体亮度几乎是不变的。
想要看到星系级别的亮度变化，是非常不容易的，其变化的时间尺度远远超过了一个人类的寿命。不过，最近天文学家们在宇宙中竟然发现了数百个亮度变化非常明显的星系，其变化时间尺度竟然只有几年，实在令人匪夷所思。

射电星系

根据目前的研究，科学家发现，宇宙中大部分星系的核心都有一个超大质量黑洞，这些黑洞影响着星系的成长和演化。有一些超大质量黑洞相对比较稳定，它们周围没有太多可吞噬的物质，所以比较安静。还有一些超大质量黑洞则有着丰富的食物可以饕餮，在自己的周围形成了巨大的吸积盘，还向外释放出非常强大的辐射。
在吞噬的时候，吸积盘以接近光速的速度绕黑洞旋转，同时在黑洞的两极有大量的高能粒子沿着自转轴的方向从南北两极喷射到宇宙空间，这就是所谓的相对论性喷流。随着这些粒子被喷射得越来越远，也逐渐向外扩散，形成类似于蘑菇云或者瓣叶的形状。
拥有这种超大质量黑洞的星系，就是所谓的射电星系。它们的直径小则几百光年，大的甚至有数百万光年。对于如此庞大的星系来说，想要产生明显的变化，需要的时间自然也是天文数字。
对于天文学家们来说，有一个问题困扰了他们许久，那就是有些射电星系的瓣叶结构非常大，有一些则相对比较小。对于这个现象，科学家们认为可能产生于两种情况。
第一种情况，这是因为相对论性喷流遇到了黑洞周围一些未被观测到的致密物质，阻碍了它们的前进。对于这个现象，又可能来自于两种情况，一种是黑洞附近相对较小的区域内有较高密度的物质作为这种阻力存在，另一种猜想是存在阻力的范围比较大，不过密度相对较低；
另外还有一种情况，也可能导致这个现象：之所以会出现这种瓣叶结构，是因为产生它的机制发生的时间不长，所以它们还没有来得及传播到那么远。
（图片说明：武仙座A中心超大质量黑洞喷射出来的射电瓣叶）

靠颜色来区分

经过长期的观测，天文学家们总结出了规律。他们发现，通过射电天文学的观测，还是可以区分射电星系到底是否年轻的。利用GLEAM项目在20个不同的射电频率下所观测到的数据，通过“颜色”对射电星系进行区分，其中红色代表的是比较古老的射电星系，蓝色所代表的则是年轻的射电星系。
这种颜色不是绝对意义上的颜色，而只是用来反映射电频率的。古老的射电星系拥有较低的频率，和可见光中的红色相类似；相对应的，年轻的射电星系频率较高，所以用频率同样比较高的蓝色来标示。
脉动的星系
研究人员对多达554个年轻的射电星系进行了跟踪观测，时间跨度达到了1年的时间。令人惊讶的是，他们发现其中竟有123个星系发生了亮度的脉动，这样的变化速度在以往是很难想象的。
而且，根据以往的理论，尺度超过1光年的天体结构，是不可能在仅仅一年的时间里就发生这么大幅度的亮度变化的，至少没有已知的理论能够解释这个现象。要么是这些星系不超过1光年（这个说法显然非常荒谬），要么是有什么我们还不知道的机制导致了这个现象。
进一步的研究，让研究人员找到了答案。
在以往的时候，人们在对射电星系的亮度变化进行研究的时候，观测的范围都非常小。他们要么只观测了少量的星系，要么观测的频率比较单一，这就使得研究成果并不系统。而本次研究中，涉及到的星系数量超过21000个，并且观测的波段也非常多。严格意义上说，这一次研究才是科学家们首次在不同波段下进行的星系亮度变化普查。
他们发现，这些黑洞确实相对年轻，但并没有想象中那么年轻。它们更像是处于人类的青春期这样的阶段，以超乎人类想象的速度成长为成熟的超大质量黑洞。
至于导致这种亮度发生变化的原因，大概有三个：
  1. 通常我们看到的恒星都是闪烁的，“一闪一闪亮晶晶”，其原因就在于恒星的光经过地球时发生了扭曲。同样的，这些星系发出的光也有可能在射到银河系的时候，被银河系内的气体或尘埃所干扰，最终被我们看到了闪烁的效果；
  2. 在宇宙中，有一些超大质量黑洞的相对论性喷流恰好指向了地球，这种天体被称为耀变体。这种俯视的视角让我们无法看到喷流的瓣叶结构或者是蘑菇云结构，而是只能看见一个光点，因此喷流的变化就会很明显地体现在我们观测到的亮度上；
  3. 超大质量黑洞偶尔会像打嗝一样喷射出一些额外的粒子，它们会沿着相对论性喷流传播。从人类的射电望远镜中，就会先在频率较高的波段有明显的观测结果，然后在低频波段更加明显。
虽然人类已经建设了许多射电望远镜，但是射电天文学的发展仍然还处于初始阶段，我们还有太多需要了解和完善的地方。对于这些诡异的年轻黑洞，科学家们也会持续关注。
目前，在澳洲大陆上，七国联合的平方公里阵列射电望远镜（SKA）正在建设，它将会在很长的一段时间内成为人类最强大的射电望远镜。而且，参与SKA项目的国家中，也有我们中国。相信随着SKA的成功建设，我们也将更加了解这个宇宙。
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