天文学家意想不到的发现可以解释早期宇宙的超级分类黑洞增长

Galaxy NGC 1068核心的艺术家印象，其主动喂养的超迹心黑洞，隐藏在厚厚的甜甜圈形状的灰尘和气体内。Alma发现了黑洞周围的两个反向旋转气体。该图像中的颜色代表了气体的运动：蓝色是朝向我们的材料，红色正在走开。

在一个名为NGC 1068的星系的中心，在厚厚的甜甜圈形状的灰尘和气体内隐藏着一个超大性的黑洞。当天文学家使用Atacama大型毫米/亚洲阵列（ALMA）更详细地研究这一云时，它们会产生意想不到的发现，可以解释为什么Supermassive Black Holes在早期宇宙中迅速增长。

“由于Alma的壮观分辨率，我们测量了黑洞周围的内轨道中的气体运动，”国家射频天文学天文学（NAO）紫罗兰普罗兰石局（Nrao）解释，在智利举行的Alma和铅作者发表的纸张上在天体神话杂志上。“令人惊讶的是，我们发现两个圆盘在相反方向上旋转。”

Alma图像显示两个气体圆盘在银河NGC 1068的黑洞周围的方向上移动。该图像中的颜色代表了气体的运动：蓝色是朝向我们的材料，红色正在走开。添加白色三角形以显示从内盘排出的加速气体 - 形成厚，遮挡黑洞周围的云。

当宇宙很年轻时已经存在超大的黑洞 - 只有十亿年后大爆炸。但是，这些极端物体的群众达到了阳光质量的数十亿次，有时间在这样一个相对较短的时间内成长，是天文学家的一个突出问题。这个新的Alma发现可以提供线索。“反向旋转气流是不稳定的，这意味着云落入黑洞，比在具有单个旋转方向的盘中的圆盘上，”普拉特利泽尔说。“这可能是一种黑洞可以迅速生长的方式。”

NGC 1068（也称为Messier 77）是一个螺旋星系，从地球沿着星座Cetus的方向到了大约4700万光年。在其中心是一个活跃的银核，一个超大性的黑洞，它是从薄，旋转盘的气体和灰尘的主动喂养，也称为增杆盘。

“我们没想到看到这一点，因为落入黑洞的气体通常只在一个方向上旋转它。必须扰乱流量，因为磁盘的一部分是不可能开始旋转的自己的。” - 紫罗兰色普罗纹丽

以前的ALMA观察结果表明，黑洞不仅吞咽了材料，而且还以令人难以置信的高速喷出气体 - 每秒500公里（每小时超过一百万英里）。从吸收磁盘排出的这种气体可能有助于将区域隐藏在来自光学望远镜周围的黑洞周围的区域。

星图显示NGC 1068的位置（也称为Messier 77），螺旋星系在星座Cetus的方向上从地球中大约4700万光年。

Impellizzeri和她的团队使用ALMA的卓越的变焦镜头能够观察黑洞周围的分子气体。出乎意料的是，他们发现了两个反向旋转圆盘的气体。内盘跨越2-4光年并遵循星系的旋转，而外盘（也称为圆环）跨越4-22光年并旋转相反的方式。

“我们没想到看到这一点，因为落入黑洞的天然气通常只在一个方向上旋转它，”普罗米泽尔说。“某事必须扰乱流量，因为磁盘的一部分是不可能开始旋转的。”

反旋转不是太空中不寻常的现象。“我们在星系中看到它，通常是距离银河中心的数千次轻微的距离，”来自宾夕法尼亚州刘斯堡的Bucknell大学的Jack Hallimore。“反向旋转总是由两个星系之间的碰撞或相互作用导致。是什么使得这一结果显着的是，我们看到它的规模小得多，几十个光年而不是来自中央黑洞的数千。“

由美国国家科学基金会及其国际合作伙伴（Nrao / Eso / NaoJ）资助，Alma是地球上最复杂，最强大的天文观测者之一。望远镜是智利北部66个高精度碟形天线的阵列。

天文学家认为，NGC 1068的后向流量可能是由落后于主机星系的气体云引起的，或者通过在盘中捕获的反向旋转轨道上的小传递星系。

此时，外磁盘似乎处于内盘周围的稳定轨道。“当外盘开始落到内盘时会改变，这可能发生在几个轨道之后或几十千年之后。旋转气流将碰撞并变得不稳定，并且磁盘可能在发光事件中坍塌，因为分子气落入黑洞。不幸的是，我们不会在那里见证烟花，“艾莉说。

国家射电天文台是美国国家自然科学基金会的机构，由美国联合大学（Associated University，Inc.）共同合作经营。

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参考：“NGC 1068的Parsec-Scale分子圆环的反旋转和高速流出”By Cm viulette Impellizzeri，Jack F. Hallimore，Stefi A. Baum，Moshe Elitzur，Richard Davies，Dieter Lutz，Roberto Maiolino，Alessandro Marconi，Robert Nikutta，克里斯托弗P. O'Dea和Eleonora Sani，2019年10月14日，Astrophysical Journy LikeS.Doi：
10.3847 / 2041-8213 / AB3C64