科學家發現鳳凰星系團中心星系的黑洞

研究小組分析了通過阿塔卡馬大型毫米波陣列（ALMA）觀測的一個巨大星系團的數據，該星系團距離地球有57億光年，稱之為鳳凰星系團，大約有一千個星系在其中。

騰訊太空訊 據國外媒體報道，由劍橋大學領導的一組天文學家團隊發現了一個超大質量的黑洞，與其所在星系之間有驚人的聯繫：黑洞噴流。這通常抑制恆星的形成，在銀河系的光環 「刺激」生產形成恆星的分子氣體。這一研究在天體物理學雜誌出版。研究小組分析了通過阿塔卡馬大型毫米波陣列（ALMA）觀測的一個巨大星系團的數據，該星系團距離地球有57億光年，稱之為鳳凰星系團，大約有一千個星系在其中。在它的中心有一個巨大的星系，每年大約形成質量超過太陽質量的五百到八百倍的恆星。這個星系內有一個黑洞，在吞噬形成恆星的氣體的過程中，形成沿相反方向噴射到星系際空間的強大噴流。

天文學家稱這類黑洞的動力系統為活動星系核（AGN）。美國航空航天局（NASA）的錢德拉X射線天文台早期的研究揭示，活動星系核的噴流形成一個巨大的「無線電氣泡」，星系中布滿高溫，瀰漫等離子體的巨大空洞。形成這些膨脹的氣泡會冷卻和壓縮周圍的熱氣體，這是未來恆星形成的基本步驟。但是，新的阿塔卡瑪毫米/亞毫米波陣列望遠鏡（ALMA）觀測揭示，長細絲冷分子氣體在射電氣泡的外緣周圍冷凝。

這些細絲AGN的兩邊延伸到8萬2千光年，含有足夠的物質形成一百億倍太陽質量的恆星。第一作者劍橋大學的Helen Russell博士說：「從觀測數據中我們可以得到，這些氣泡與星系增長有中直接的聯繫。

這讓我們對黑洞如何調節未來恆星的誕生有了新的認識，星系如何獲得額外的物質，使黑洞更活躍。」聯合作者來自麻省理工學院卡夫利天體物理學和空間研究所的Michael McDonald博士追加道：「我們認為這些氣泡影響恆星的形成，並保持低溫。我們認為它們曇花一現，但是現在我們看到它們實際上可以幫助冷卻，這不是老生常談。」ALMA觀測揭露，AGN與冷分子氣體的丰度存在明顯的未知的聯繫。McDonald博士說：「黑洞必須吸收星系中用來形成新恆星的物質，用來產生巨大的噴流。

這些噴流破壞恆星形成區，從而導致不能生成新的恆星。這能解釋黑洞是怎樣減緩宿主星系增長的。」因沒有主要的熱源，宇宙中最龐大的星系會以遠遠超過觀測值的極端速率形成恆星。一個活躍的超大質量黑洞在輻射和噴流的過程中產生熱量，使溫度升高，抑制恆星形成。然而，現在問題來了。

在鳳凰星系團中，研究小組發現了一個額外的過程，把星系和它的黑洞連在一起。射電噴流加熱鳳凰星系團核的熱氣體，使維持AGN的冷氣體產生。來自滑鐵盧大學的聯合作者Brian McNamara教授說：「這就是為什麼這個結果如此令人驚訝。這個超大質量黑洞通過氣泡和加熱氣體影響星系的增長。值得注意的是，它也在冷卻足夠的氣體維持本身。」這一結果幫助天文學家了解宇宙中的「恆溫器」的運作，控制超大質量黑洞的射電噴流。（羅輯/編譯）