超大黑洞形成關鍵在高密度氣體盤

日本東京大學近日宣布，該大學泉拓、河野孝太郎等人的研究小組首次發現，在超大黑洞的成長過程中，一些高密度分子氣體圓盤具有重要的氣體質量供給源的功能,可以綜合證明星系中心部位的氣體質量流入和流出的平衡，符合「高密度分子氣體圓盤內形成的大質量星體發生超新星爆發，氣體中產生強烈亂流，促進向內側供給氣體」的理論模式。

該研究小組利用阿爾瑪望遠鏡獲得的高解析度電波觀測數據，對附近星系中心超大黑洞周圍數百光年範圍的低溫、高密度分子氣體圓盤進行了調查。新的發現是接近揭開超大黑洞起源之謎的重要成果，該小組今後將繼續對遠方的黑洞天體進行詳細觀測，以增進對宇宙中黑洞成長的理解。

根據近年來的觀測，多數星系中心普遍存在超過太陽質量100萬倍以上的超大黑洞，但它們的形成過程仍是個謎，這也是現代天文學的重要課題之一。以前科學家就知道，超大黑洞吸收的氣體量與星系中心星體形成率，即中心大量產生星體的星系，其黑洞的氣體吸收率也增大。這意味著兩種現象具有某種物理結構關係，星體形成驅動黑洞的成長，但對其詳細機理尚不明了。

此次，研究小組利用「低溫高密度分子氣體」作為解決這一問題的突破口進行了觀測研究。這是因為低溫分子氣體是星系中心部位星際物質的主要存在形式。特別是高密度分子氣體是星體形成的母體，對於研究超大黑洞成長和星體形成之間物理關係最為合適。

通過對中心存在超巨大黑洞的10個星系進行分析，研究小組首次發現了高密度分子氣體圓盤的質量與超巨大黑洞質量吸收率具有很強的正聯。研究結果認為，作為超大黑洞的質量供給源，附近的高密度分子氣體圓盤起到了重要作用，而星系全體氣體的多少對超大黑洞成長並沒有影響。

研究報告在線發表在日前出版的《天體物理學雜誌》上。（記者陳超）

(責編：胡艷明)

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