ALMA Spots在梅西耶77號中心黑洞周圍旋轉(zhuǎn)塵埃氣體環(huán)面

使用阿塔卡馬大毫米/亞毫米陣列(ALMA)的高分辨率觀測顯示，在禁止螺旋星系Messier 77中心的活躍超大質(zhì)量黑洞周圍存在旋轉(zhuǎn)的塵埃氣體環(huán)狀物。

眾所周知，天文學(xué)家認(rèn)為星系越大，黑洞越大。

這聽起來很合理，但主星系比黑洞大100億倍; 對于如此巨大不同尺度的兩個物體，它們應(yīng)該很難直接相互影響。

那么這種關(guān)系怎么會發(fā)展呢?為了解決這個陰影問題，來自天文臺的Masatoshi Imanishi博士和共同作者利用ALMA的高分辨率觀察距離我們大約4700萬光年的Messier 77的中心。

Messier 77的中心區(qū)域是一個活躍的星系核(AGN)，這意味著物質(zhì)正朝著超大質(zhì)量黑洞大力下降并發(fā)出強(qiáng)烈的光。

AGN可以強(qiáng)烈地影響周圍環(huán)境，因此它們是解決星系和黑洞共同演化之謎的重要對象。

Imanishi博士及其同事對梅西耶77號超大質(zhì)量黑洞周圍的區(qū)域進(jìn)行了成像，并解決了半徑為20光年的致密氣態(tài)結(jié)構(gòu)。他們發(fā)現(xiàn)緊湊的結(jié)構(gòu)正如預(yù)期的那樣圍繞黑洞旋轉(zhuǎn)。

“為了解釋AGN的各種觀測特征，天文學(xué)家已經(jīng)假定在活躍的超大質(zhì)量黑洞周圍旋轉(zhuǎn)環(huán)狀的塵埃氣體結(jié)構(gòu)。這被稱為AGN的“統(tǒng)一模型”，“Imanishi博士說。

“然而，塵土飛揚(yáng)的氣態(tài)甜甜圈外觀非常微小。憑借ALMA的高分辨率，現(xiàn)在我們可以直接看到結(jié)構(gòu)。“

該團(tuán)隊(duì)觀察到氰化氫分子(HCN)和甲酰基離子(HCO +)的特定微波發(fā)射。

這些分子僅在致密氣體中發(fā)射微波，而更常見的一氧化碳(CO)在各種條件下發(fā)射微波。

假設(shè)AGN周圍的圓環(huán)非常密集，團(tuán)隊(duì)的策略是正確的。

“先前的觀察結(jié)果顯示了塵埃氣態(tài)環(huán)面的東西伸長。從我們的ALMA數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)的動力學(xué)與圓環(huán)的預(yù)期旋轉(zhuǎn)方向完全一致，“Imanishi博士說。

有趣的是，超大質(zhì)量黑洞周圍的氣體分布比簡單的統(tǒng)一模型所表明的要復(fù)雜得多。

圓環(huán)似乎具有不對稱性，旋轉(zhuǎn)不僅僅跟隨黑洞的重力，而且還包含高度隨機(jī)的運(yùn)動。

這些事實(shí)可能表明AGN有一個暴力的歷史，可能包括與一個小星系的合并。然而，旋轉(zhuǎn)圓環(huán)的識別是重要的一步。