大黑洞和宿主星系間是否沒有關係？

台灣中央研究院天文及天文物理研究所鳥羽儀樹博士率領的團隊，以阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列（Atacama Large Millimeter/submillimeter Array，簡稱 ALMA） 觀測了一個星系中心顯示有強勁電離氣體外流（ionized gas outflow）的活躍星系，然而研究結果反令天文學家更困惑了。研究者清楚地偵測到與該星系盤相關的一氧化碳氣體，但也發現：位在星系中的一氧化碳氣體並不受到星系中心強電離氣體外流的影響。

該團隊特別鎖定一個類型的天體，稱為「塵埃遮蔽星系」（dust-obscured galaxy，簡稱 DOG），特點是，儘管在可見光中非常暗淡，但卻發出非常明亮的紅外光。天文學家相信「塵埃遮蔽星系」核裡窩藏生長迅速的大質量黑洞 。在這類星系中，其中編號WISE1029+0501（以下簡稱為WISE1029）的星系尤其特別，因為該星系的超大質量黑洞的強輻射，已將其外流氣體電離。WISE1029星系也因其電離氣體外流的速度特別快而被當作是一極端案例，正是這項特殊因素，研究人員更想一探它的分子氣體又究竟會如何。

ALMA望遠鏡具有極高靈敏度，在研究星系分子氣體特徵和恆星形成活動等方面表現出色。藉由ALMA望遠鏡，鳥羽博士率團隊觀測了 WISE1029 的一氧化碳和冷塵埃。經過詳細分析研究，令人驚訝的是，他們發現，並沒有明顯的分子氣體外流的跡象。此外，恆星形成活動既不被啟動也不被壓制。由此可見，從WISE1029 星系中心的超大質量黑洞發出的強電離氣體，對無論是周圍的分子氣體或恆星形成活動，都沒有顯著影響。

為了解釋上述情況，研究人員提出了一種可能性，即：電離氣體外流的方向不同於分子氣體所存在的區域。當然，我們認為分子氣體是與星系盤相關的，因此，目前發現的結果也可以如此解釋──比方說，電離氣體外流的方向和分子氣體盤彼此互相垂直。

目前在許多案例中已經指出，受超大質量黑洞吸積效應驅動之外流電離氣體，對周圍分子氣體發生重大影響。然而，如同本次研究結果所呈現的，在電離氣體和分子氣體間並沒有緊密相互作用的情形，是個非常罕見的案例。該團隊的結果顯示，超大質量黑洞的輻射並不總是影響到宿主星系的分子氣體和恆星形成。雖然他們的結果使星系和超大質量黑洞的共演化更加令人費解，但鳥羽博士和他的團隊對此新發現仍感到興奮，因為這可以揭發事情的全貌。鳥羽博士說，「了解這種『共演化』對天文學是至關重要的。因此，我們將收集更多這類星系的資料並繼續使用 ALMA 跟進觀測，希望能揭露事實真相。

【圖：阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列；文：節錄自中央研究院天文及天文物理研究所網頁】研究全文刊登在已經出版的《天體物理學報》