《自然天文学》：新研究揭示超大质量黑洞SMBHs如何以气体云为食

从哈勃太空望远镜看到的两个相互作用的星系。图片来源：NASA/ESA/哈勃遗产团队

（神秘的地球uux.cn）据美国物理学家组织网（南安普敦大学）：由南安普敦大学领导的研究揭示了超大质量黑洞（SMBHs）如何以气体云为食，这些气体云通过从一个星系到另一个星系传播数十万光年到达它们。

一个国际科学家团队已经证明，邻近星系的相互作用与“燃料”这些巨大的超密集空间现象所需的大量气体之间存在至关重要的联系。他们的发现将发表在《自然天文学》上。

当恒星坍缩时，可以产生黑洞，将物质挤压到相对较小的空间中。这增加了重力，以至于没有任何东西可以逃脱，即使是光——因此得名。

一些黑洞是巨大的，质量是太阳的数百万倍，释放出巨大的能量。这些被称为“超大质量黑洞”，它们究竟是如何形成的或获得足够的燃料来为自己提供动力仍然是一个谜。

南安普敦大学的天体物理学家和首席研究员Sandra Raimundo博士说：“超大质量黑洞通过周围环境中气体的逐渐积累来推动它们的活动。超大质量黑洞可以使星系的中心在捕获气体时发出非常明亮的光芒，人们认为这个过程可能对今天星系的外观产生重大影响。SMBH如何获得足够的燃料来维持它们的活动和生长仍然困扰着天文学家，但我们所做的工作为理解这一点迈出了一步。

这位南安普敦科学家与哥本哈根大学和加利福尼亚大学的研究人员合作，利用澳大利亚新南威尔士州4米英澳望远镜的数据，研究了3000多个星系的大样本中的气体和恒星轨道。他们确定了那些存在所谓的“错位”气体的气体 - 换句话说，与星系中的恒星以不同的方向旋转的气体，标志着过去的星系相互作用。然后他们发现气体错位的星系具有更高比例的活跃超大质量黑洞。

结果显示，错位气体和超大质量黑洞活动之间存在明显的联系 - 表明气体被转移到两个星系相遇的地方，在太空中蜿蜒很远的距离，然后屈服于超大质量黑洞的巨大引力 - 被拉入并吞噬作为重要的燃料来源。天文学家长期以来一直怀疑与另一个星系的合并可以提供这种气体来源，但直接证据一直难以捉摸。

雷蒙多博士解释说：“我们进行的工作表明，与恒星错位的气体的存在与活跃的超大质量黑洞比例的增加有关。由于错位气体是两个星系之间过去相互作用的明显迹象，我们的工作表明，星系相互作用为活跃的超大质量黑洞提供燃料。

“这是第一次观察到错位气体的形成和存在与活跃的超大质量黑洞的燃料之间的直接联系。

该研究的共同作者Marianne Vestergaard博士说：“这些观察令人兴奋的是，我们现在可以首次识别捕获的气体，并将其一直追踪到黑洞吞噬它的中心。

科学家们现在希望扩展他们的研究，并利用他们的发现来计算超大质量黑洞总质量中有多少是由这种机制产生的，以及这在早期宇宙中的重要性。