韦布空间望远镜捕捉到超大质量黑洞“进食”

参考消息网报道 据美国《科学日报》网站7月17日报道，来自詹姆斯·韦布空间望远镜(JWST)的新观测结果，正在让天文学家们第一次清楚地看到超大质量黑洞如何获取它们增长所需的气体。

报道称，这些图像显示了长长的气体丝，将一个星系炽热的外层大气与一个围绕其中心黑洞快速旋转的圆盘连接起来。在气体落入黑洞并为其提供燃料之前，该圆盘充当了物质的最终储存库。

由加拿大蒙特利尔大学领导的一个国际研究团队在美国密歇根州立大学的协助下，进行了观测并分析了结果。他们的研究发现刊登在7月14日出版的《天体物理学杂志通讯》上。其发现帮助解决了一个困扰天文学家几十年的难题。

密歇根州立大学物理与天文学杰出教授梅甘·多纳休说：“JWST的观测结果为我们提供了数千个新的事实和测量数据，我可以告诉你，有许多要消化的东西。我们正在共同努力，解决关于黑洞如何获得燃料以及它们如何与宿主星系相互作用的天体物理学难题。”

几乎每个大星系的中心都有一个超大质量黑洞。黑洞本身不会发光。不过，当大量的气体和尘埃落向它时，这些物质会被加热，形成一个非常明亮而且能量极高的区域。天文学家称这个区域为活跃星系核。

一个活跃的黑洞就像一台强大的宇宙引擎。它会发射巨大的喷流，将能量输送到远离星系中心的地方。这些喷流会加热周围的气体，减缓新恒星的形成，并影响星系在数十亿年内的演变。

这就产生了一个长期存在的难题。如果喷流加热附近的气体，那么这些气体冷却并落入黑洞的难度会大大增加。理论上，黑洞最终将切断自身的物质供应。

然而，许多超大质量黑洞仍在继续吞噬物质。

被黑洞活动加热的气体最终可能会再次冷却。随着它失去能量，它会凝结成被称为丝状体的细长结构。这些温度较低的气体流可能随后落回星系中心，为黑洞补充燃料。

为探索这一过程，研究人员利用JWST研究了半人马座星系团中最大的中央星系NGC 4696。该星系团是一个密集的星系集合，距离地球约1.45亿光年，被认为是研究活跃星系核如何与周围环境相互作用的最佳场所之一。

研究团队利用JWST的近红外光谱仪对NGC 4696进行了近8个小时的观测。

观测结果表明，星系中心附近的S形结构实际上是一个围绕超大质量黑洞旋转的气体盘。

该圆盘横跨近800光年，其中一些物质的运动速度高达每秒600公里。

最重要的是，这个圆盘似乎与星系中一条向内流动的巨大气体丝状结构存在物理连接。JWST的数据显示，气体沿着这一丝状结构运动，并进入为黑洞提供物质的旋转圆盘。

这一连接提供了迄今最有力的观测证据，证明冷气体丝状结构可以充当超大质量黑洞的供给通道。（编译/王海昉）