近期，新疆天文台恒星形成与演化团组Willem Baan研究员和上海天文台安涛研究员合作取得重要成果，提出了一种新颖的理论模型，成功统一解释了从原恒星到超大质量黑洞等跨越十二个数量级的天体外流现象。相关研究成果已在天体物理领域权威期刊《The Astrophysical Journal》发表。
该研究首次将超音速德拉瓦尔喷管理论与环境压力梯度相结合，为理解宇宙中广泛存在的外流准直和加速现象提供了统一的理论框架。研究发现，尽管天体外流的能量和尺度差异巨大，从行星状星云的缓慢外流到活动星系核的相对论喷流，其形态都受到环境压力梯度的主导作用。
研究团队通过对多个典型天体的深入研究，全面验证了该理论模型的普适性。在行星状星云Hb 12中，模型精确再现了其特征性的沙漏形外流结构。对于原恒星HOPS370，该理论成功解释了其双极外流的形成机制。特别是在FR I型射电星系3C84和M87的研究中，通过引入超大质量黑洞引力效应，模型准确描述了相对论喷流的演化过程。这些研究结果有力证实了该理论框架的广泛适用性。
Willem Baan研究员表示，这项研究揭示了天体物理外流中的普遍物理机制，为我们理解从恒星到星系尺度的物质运动提供了全新视角。安涛研究员指出，该统一框架不仅解决了长期困扰天体物理学界的理论难题，也为未来的观测研究指明了方向。
该模型的应用前景广阔，还可扩展到Be型星、吸积中子星系统、恒星形成驱动的星系外流等多个研究领域，展现了环境压力梯度在塑造天体物理外流方面的普遍重要性。
该研究得到了科技部SKA专项和新疆天池计划的支持。
上图：M87黑洞喷流内部区域的高分辨率观测结果（等值线轮廓图）和模型拟合结果（红色曲线）；下图：喷流宽度随距离变化的观测和模型拟合结果
文章链接：https://doi.org/10.3847/1538-4357/ada9ea