黑洞噴流與星際氣體之間的碰撞解開星系中大量氣體流出機制

阿塔卡馬大型毫米波/次毫米波射電望遠鏡陣列（Atacama Large Millimeter/submillimeter Array，簡稱ALMA）捕捉到超高分辨率的噴射流，該噴射流是從遙遠星系中心巨大的黑洞噴湧而出，震動了星系中的星際氣體雲。星系演化的早期階段顯示，噴射流對星際氣體產生重大影響，成為星系演化過程的重要一步。

大多數星系中心都有一個巨大的黑洞。掉入超大質量黑洞的一些氣體以狹窄的超高速氣流（噴射流）噴出。噴射流與銀河系中周圍的星際氣體雲相撞，導致氣體流出，將大量星際氣體（恆星物質）推出銀河系。天文學家認為這對銀河系的發展有重大影響，包括抑制銀河系中恆星的誕生。但是，尚不清楚噴射流是否對星際氣體或黑洞周圍的圓盤發出的強光有重大影響。特別是，為了去了解早期星系演化的影響，有必要觀察遙遠的星系，但是常規觀測缺乏足夠的分辨率。

日本近畿大學研究團隊井上開輝教授，使用阿塔卡馬大型毫米波/次毫米波射電望遠鏡陣列，在金牛座距離地球一百一十億光年位置，觀測了早期演化階段的MG J0414 + 0534星系。由於重力透鏡效應，這個星系似乎比實際的更大。將該效果與阿塔卡馬大型毫米波/次毫米波射電望遠鏡陣列的高分辨率相結合，得出星系中心存在強大的無線電源，氣體左右分佈。還發現氣體以高達每秒六百公里的速度沿噴射流猛烈移動。研究小組認為，這顯示從超大質量黑洞噴出的超高速噴射流與周圍的星際氣團相撞，因此，星際氣團劇烈地搖動。這是第一次在一百一十億光年的距離上以圖像形式看到噴射流與星際氣體雲之間的碰撞部位。此外據估計，噴射流與星際氣體雲碰撞的很小區域僅在噴射流開始爆發後的數萬年。

這些觀測結果提供了有關超大質量黑洞的噴射流如何影響星際氣體雲並在星系演化的早期階段導致星系向外排放氣體的線索。

【圖：阿塔卡馬大型毫米波/次毫米波射電望遠鏡陣列；文：節譯自日本國立天文台2020年3月27日新聞公佈】 研究全文刊登在2020年3月27日出版的《天體物理學報快報》