最近,天文学家利用“阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列”(ALMA),于 110 亿光年远的星系,拍到受扰动的气体云第一张具解析力的图像,此扰动是由宿主星系中心的超大质量黑洞喷流产生,帮助科学家揭露早期星系演化过程的奥秘。
众所周知黑洞有强大的重力场,对周围物质有很强的吸引力,有些黑洞还会产生高速移动的离子喷流。在一些星系,喷流可将星系气体云吹散,导致恒星形成受到抑制。因此要了解星系演化,观察整个宇宙历史黑洞喷流与气体云的交互作用很重要。但要找到这些证据就跟黑洞成像一样困难,需要有强大解析力的无线电望远镜才能观察到,特别是在早期宇宙。
研究团队特别请大自然帮忙,以 ALMA 观察一个特殊目标──MG J0414+0534,它与地球中间有另一个星系,此星系重力使 MG J0414+0534 发出的光传到地球时被扭曲,也就是所谓的“重力透镜效应”。
东京大学 Takeo Minezaki 说:这种影像扭曲就像一架“宇宙望远镜”,可汇聚远处天体的光线,进而放大观察。
日本国立天文台 Kouichiro NakanishI 补充:将这种宇宙望远镜与 ALMA 的高分辨率结合,我们获得异常强大的解析力,是人类视力的 9,000 倍。凭着极高分辨率,我们能看到超大质量黑洞喷出的喷流与周围气体云的分布和运动。
研究团队表示,受喷流扰动的气体云,以高达秒速 600 公里剧烈运动,清楚显示受喷流影响。不过他们倒发现,MG J0414+0534 的气体云受喷流影响,比起其他差不多年纪的典型星系预期小得多。
▲ 去掉重力透镜造成的扭曲,重新建立的图像。红色及绿色代表不同种类物质的交互作用。(Source:ALMA)
- ALMA resolves gas impacted by young jets from supermassive black hole
(本文由 台北天文馆 授权转载;首图为中央超大质量黑洞发出强大射流,干扰宿主星系的周围气体,来源:近畿大学)