天文學(xué)家使用阿塔卡馬大毫米/亞毫米陣列(ALMA)首次獲得了110億光年外星系中擾動(dòng)氣態(tài)云的第一張高分辨率圖像，研究小組發(fā)現(xiàn)，這種破壞是由位于宿主星系中心超大質(zhì)量黑洞噴出的年輕的強(qiáng)大噴流造成，這一結(jié)果將揭開早期宇宙中星系演化過程的神秘面紗。

眾所周知，黑洞對(duì)周圍物質(zhì)有很強(qiáng)的引力，然而一些黑洞有快速移動(dòng)的電離物質(zhì)流，稱為噴流，這一點(diǎn)鮮為人知。

在一些星系中，演化噴流吹走了星系系的氣態(tài)云，導(dǎo)致恒星的形成受到抑制。因此，要了解星系的演化，觀察整個(gè)宇宙歷史中黑洞噴流和氣態(tài)云之間的相互作用至關(guān)重要。然而，很難獲得這種相互作用的明確證據(jù)，特別是在早期宇宙中。為了獲得如此明確的證據(jù)，研究小組使用ALMA觀察了一個(gè)有趣的星系，名為MG J0414+0534，其研究發(fā)表在《天體物理學(xué)》期刊上。

MG J0414+0534的一個(gè)顯著特征是：從它到地球的光路受到位于MG J0414+0534和地球之間另一個(gè)“透鏡”星系的引力的嚴(yán)重扭曲，產(chǎn)生了顯著的放大。東京大學(xué)副教授三崎武夫說：這種變形就像一個(gè)‘自然望遠(yuǎn)鏡’，能夠詳細(xì)地觀察遙遠(yuǎn)的物體。另一個(gè)特征是MG J0414+0534有一個(gè)超大質(zhì)量黑洞，在宿主星系的中心有雙極噴流。

通過仔細(xì)研究中間透鏡星系施加的引力效應(yīng)，研究小組能夠重建氣態(tài)云和MG J0414+0534噴流的“真實(shí)”圖像。日本國(guó)家天文臺(tái)項(xiàng)目副教授中西幸一郎說：將這臺(tái)宇宙望遠(yuǎn)鏡與ALMA的高分辨率觀測(cè)相結(jié)合，獲得了異常銳利的視力，這比人類的視力高出9000倍，有了這個(gè)極高的分辨率，才能獲得超大質(zhì)量黑洞噴流周圍氣態(tài)云的分布和運(yùn)動(dòng)。

多虧了如此優(yōu)越的分辨率，研究小組發(fā)現(xiàn)，沿著噴流的氣態(tài)云以高達(dá)600公里/秒速度劇烈運(yùn)動(dòng)，顯示出明顯的受影響氣體證據(jù)。此外，事實(shí)證明，受影響的氣態(tài)云和噴流大小比這個(gè)年齡的星系典型大小要小得多。中央研究院天文和天體物理研究所研究員松下聰說：我們可能正在見證了星系噴流演化的非常早期階段，最早可能是在噴流發(fā)射后數(shù)萬年。

研究的主要作者井上凱基(Kaiki Inoue)說：MG J0414+0534是一個(gè)很好的例子。因?yàn)閲娏鬟€很年輕，研究發(fā)現(xiàn)了噴流和氣態(tài)云之間存在重大相互作用的證據(jù)，甚至在噴流演化的非常早期就是如此，我認(rèn)為我們的發(fā)現(xiàn)將為更好地理解早期宇宙中星系的演化過程鋪平道路。

博科園｜研究/來自：國(guó)立自然科學(xué)研究院

參考期刊《天體物理學(xué)》

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