《自然天文學》：新研究揭示超大質量黑洞SMBHs如何以氣體雲為食

從哈勃太空望遠鏡看到的兩個相互作用的星係。圖片來源：NASA/ESA/哈勃遺產團隊
（神秘的地球uux.cn）據美國物理學家組織網（南安普敦大學）：由南安普敦大學領導的研究揭示了超大質量黑洞（SMBHs）如何以氣體雲為食，這些氣體雲通過從一個星係到另一個星係傳播數十萬光年到達它們。
一個國際科學家團隊已經證明，鄰近星係的相互作用與“燃料”這些巨大的超密集空間現象所需的大量氣體之間存在至關重要的聯係。他們的發現將發表在《自然天文學》上。
當恒星坍縮時，可以產生黑洞，將物質擠壓到相對較小的空間中。這增加了重力，以至於沒有任何東西可以逃脫，即使是光——因此得名。
一些黑洞是巨大的，質量是太陽的數百萬倍，釋放出巨大的能量。這些被稱為“超大質量黑洞”，它們究竟是如何形成的或獲得足夠的燃料來為自己提供動力仍然是一個謎。
南安普敦大學的天體物理學家和首席研究員Sandra Raimundo博士說：“超大質量黑洞通過周圍環境中氣體的逐漸積累來推動它們的活動。超大質量黑洞可以使星係的中心在捕獲氣體時發出非常明亮的光芒，人們認為這個過程可能對今天星係的外觀產生重大影響。SMBH如何獲得足夠的燃料來維持它們的活動和生長仍然困擾著天文學家，但我們所做的工作為理解這一點邁出了一步。
這位南安普敦科學家與哥本哈根大學和加利福尼亞大學的研究人員合作，利用澳大利亞新南威爾士州4米英澳望遠鏡的數據，研究了3000多個星係的大樣本中的氣體和恒星軌道。他們確定了那些存在所謂的“錯位”氣體的氣體 - 換句話說，與星係中的恒星以不同的方向旋轉的氣體，標誌著過去的星係相互作用。然後他們發現氣體錯位的星係具有更高比例的活躍超大質量黑洞。
結果顯示，錯位氣體和超大質量黑洞活動之間存在明顯的聯係 - 表明氣體被轉移到兩個星係相遇的地方，在太空中蜿蜒很遠的距離，然後屈服於超大質量黑洞的巨大引力 - 被拉入並吞噬作為重要的燃料來源。天文學家長期以來一直懷疑與另一個星係的合並可以提供這種氣體來源，但直接證據一直難以捉摸。
雷蒙多博士解釋說：“我們進行的工作表明，與恒星錯位的氣體的存在與活躍的超大質量黑洞比例的增加有關。由於錯位氣體是兩個星係之間過去相互作用的明顯跡象，我們的工作表明，星係相互作用為活躍的超大質量黑洞提供燃料。
“這是第一次觀察到錯位氣體的形成和存在與活躍的超大質量黑洞的燃料之間的直接聯係。
該研究的共同作者Marianne Vestergaard博士說：“這些觀察令人興奮的是，我們現在可以首次識別捕獲的氣體，並將其一直追蹤到黑洞吞噬它的中心。
科學家們現在希望擴展他們的研究，並利用他們的發現來計算超大質量黑洞總質量中有多少是由這種機製產生的，以及這在早期宇宙中的重要性。

(责任编辑：於娜)