從甜甜圈到噴泉 超大質量黑洞周圍氣體活動遠超最初預計

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在超大質量黑洞周圍，科學家發現了不停攪動的地獄般的熱-冷氣體風暴。作為發現者，科學家更喜歡將它們稱之為「噴泉」。此前，研究人員曾用「甜甜圈」描述這些氣體風暴。《天體物理學雜誌》10月30日刊登的一篇論文指出，用甜甜圈模型解釋超大質量黑洞周圍的氣體活動可能過於簡單。

藝術概念圖，圓規座星系中央超大質量黑洞周圍的氣體活動

20年前，研究人員注意到星系中央的超大質量黑洞往往被物質雲遮擋。這些物質並沒有落入黑洞，而是在黑洞附近活動。在最初的觀測中，天文學家無法獲取這些雲的清晰圖像。根據2002年刊登在《天體物理學快報》的一篇研究論文，天文學家對黑洞周圍的雲進行模擬。他們最初認為這些雲呈甜甜圈形。構成這些「甜甜圈」的氣體曾墜落黑洞，但在落到黑洞附近時，它們被加熱並彈開。隨後，這些氣體再次墜落黑洞。

超大質量黑洞周圍的物質雲，更像是噴泉，而不是此前認為的甜甜圈

現在，科學家可以使用更先進的望遠鏡，對黑洞周圍的雲進行更清晰成像。研究表明這些雲的活動要比最初預計複雜得多。它們並非此前認為的甜甜圈形，更像是太空版噴泉。藉助阿塔卡瑪大型毫米波/亞毫米波陣列（ALMA）這隻超靈敏的眼睛，天文學家對圓規座星系超大質量黑洞周圍的物質雲進行了觀測，並獲取了前所未有的細節。這個星系座落於圓規座方向，距地球1400萬光年。

圓規座星系

觀測結果顯示一個溫度相對較低的持續氣流墜落黑洞，某些氣體在墜落過程中急劇升溫，隨後又被拋到太空。不過，部分逃逸氣體仍沒有擺脫黑洞的巨大引力，最後又原路返回，再次加入到墜落的氣流。整個過程雖然比噴泉混亂得多，但「噴泉模型」顯然要比甜甜圈更為貼切。研究指出這個旋轉物質盤非常緻密，在靠近黑洞過程中，盤內物質從分子降級為裸原子。更輕的原子被拋射到更遠的太空區域，形成一個更豐滿的物質盤。

來源：漫步宇宙

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