黑洞自身是不发光的，但是在宇宙中一些最亮的光却来自超大质量黑洞。当然实际上不是黑洞本身，而是它们周围的物质，因为它们积极地从周围环境中吸取大量物质。
黑洞与耀变体的关系
在这些热物质漩涡中，最亮的是被称为“耀变体”的星系。耀变体和其他活跃星系核一样，都以物质落入位于寄主星系中央的超大质量黑洞同时产生能量作为其能量的最终产生机制。在引力的作用下，黑洞周围的气体、尘埃，有时还包括星体朝黑洞下落，由于具有角动量，物质形成了一个围绕黑洞的炙热的吸积盘，并进入黑洞。
宇宙中的大多数星系都是围绕一个超大质量黑洞形成的。这些令人难以置信的大天体位于星系中心，有时作用很小（如人马座A*，位于银河系中心的黑洞），有时作用很大。
这种活动由吸积物质组成。巨大的云团在黑洞周围聚集成一个赤道圆盘，就像水围绕着排水口一样环绕着它。在黑洞周围的极端空间中，摩擦力和引力相互作用会导致这种物质升温，并在一定波长范围内发出明亮的光芒。这就是黑洞光的一个来源。
另一个——在耀变体中发挥作用的那个——是从黑洞外的两极区域发射出来的、与圆盘垂直的双物质喷流。这些喷流被认为是来自圆盘内缘的物质，它们没有落向黑洞，而是沿着外部磁场线被加速到两极，在那里以接近光速的高速发射。
一个星系要被归类为耀变体，这些喷流必须几乎直接指向观察者，也就是在地球上的我们。由于极端的粒子加速，它们在整个电磁波谱中都发出光，包括高能伽马射线和X射线。
X射线望远镜
几十年来，这股喷流究竟是如何将粒子加速到如此高的速度的，一直是个巨大的宇宙问题。但现在，2021年12月发射的一个名为成像X射线偏振探测器(IXPE)的强大新型X射线望远镜，为科学家们提供了解开这个谜团的钥匙。它是第一台能显示X射线方向或偏振的太空望远镜。
对此类来源的首次X射线偏振测量，是第一次允许与通过观察其他频率的光（从无线电到极高能伽马射线）所建立的模型进行直接比较。
IXPE被转向我们天空中最亮的高能天体，一个名为Markarian 501的耀变体，位于4.6亿光年外的武仙座。在2022年3月总共六天的时间里，该望远镜收集了有关耀变体喷流所发出的X射线数据。
IXPE正在探测Markarian501，当它远离冲击波前缘时，光会损失能量。
耀变体未来的研究方向
与此同时，其他天文台也在测量其他波长范围的光线，从无线电到光学，这是都是以前Markarian 501的唯一可用数据。
研究团队很快注意到X射线光的一个奇怪差异，它的方向明显比低能量波长更加扭曲或偏振，并且光学光比无线电频率偏振更多。
然而，所有波长的偏振方向都是相同的，并且与喷射流的方向一致。研究团队发现，这与喷流中的冲击产生的冲击波模型是一致的，冲击波沿着喷射流的长度提供额外的加速度。在最接近冲击的地方，这种加速度达到最高，产生X辐射。沿着射流更远，粒子失去能量，产生能量较低的光学辐射，接着是具有较低偏振的无线电辐射。
随着冲击波穿过该区域，磁场变得更强，粒子的能量也变得更高。能量来自于产生冲击波的物质的运动能量。
目前尚不清楚是什么产生了冲击，但有一种可能的机制是喷流中速度更快的物质追上了移动速度较慢的团块，从而导致碰撞。未来的研究可能有助于证实这一假设。
由于耀变体是宇宙中最强大的粒子加速器之一，也是了解极端物理学的最佳实验室之一，因此这项研究代表着这个难题非常重要的一部分。
未来的研究将继续观测Markarian 501，并将IXPE转向其他耀变体，看看是否可以检测到类似的极化现象。
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