从甜甜圈到喷泉 超大质量黑洞周围气体活动远超最初预计

在超大质量黑洞周围，科学家发现了不停搅动的地狱般的热-冷气体风暴。作为发现者，科学家更喜欢将它们称之为“喷泉”。此前，研究人员曾用“甜甜圈”描述这些气体风暴。《天体物理学杂志》10月30日刊登的一篇论 指出，用甜甜圈模型解释超大质量黑洞周围的气体活动可能过于简单。

艺术概念图，圆规座星系中央超大质量黑洞周围的气体活动

20年前，研究人员注意到星系中央的超大质量黑洞往往被物质云遮挡。这些物质并没有落入黑洞，而是在黑洞附近活动。在最初的观测中，天 学家无法获取这些云的清晰图像。根据2002年刊登在《天体物理学快 》的一篇研究论 ，天 学家对黑洞周围的云进行模拟。他们最初认为这些云呈甜甜圈形。构成这些“甜甜圈”的气体曾坠落黑洞，但在落到黑洞附近时，它们被加热并弹开。随后，这些气体再次坠落黑洞。

超大质量黑洞周围的物质云，更像是喷泉，而不是此前认为的甜甜圈

现在，科学家可以使用更先进的望远镜，对黑洞周围的云进行更清晰成像。研究表明这些云的活动要比最初预计复杂得多。它们并非此前认为的甜甜圈形，更像是太空版喷泉。借助阿塔卡玛大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）这只超灵敏的眼睛，天 学家对圆规座星系超大质量黑洞周围的物质云进行了观测，并获取了前所未有的细节。这个星系座落于圆规座方向，距地球1400万光年。

圆规座星系

观测结果显示一个温度相对较低的持续气流坠落黑洞，某些气体在坠落过程中急剧升温，随后又被抛到太空。不过，部分逃逸气体仍没有摆脱黑洞的巨大引力，最后又原路返回，再次加入到坠落的气流。整个过程虽然比喷泉混乱得多，但“喷泉模型”显然要比甜甜圈更为贴切。研究指出这个旋转物质盘非常致密，在靠近黑洞过程中，盘内物质从分子降级为裸原子。更轻的原子被抛射到更远的太空区域，形成一个更丰满的物质盘。