在星系中心發現了超大型黑洞,數百萬到數十億次。這些巨大的物體中有許多隱藏在厚實的塵土和氣體雲中,稱為圓環。使用Atacama大毫米/亞毫米陣列(ALMA),天文學家發現了直接的證據表明,在禁止的螺旋星系Messier 77中,圍繞超大質量黑洞的圓環由反旋轉和未對準的磁盤組成。
藝術家對禁止的螺旋星系梅西埃(Messier)中心的印象77。阿爾瑪(Alma)在黑洞周圍發現了兩個反向旋轉的氣流。此圖像中的顏色代表氣體的運動:藍色是向我們移動的材料,紅色正在移開。圖片來源:NRAO / AUI / NSF / S. DAGNELLO。
Messier 77也稱為NGC 1068,是一個被禁止的螺旋星系,位於CETUS星座的地球約4700萬光年。
在其中心是活性銀核,一個超級質量的黑洞,正在積極地從積聚磁盤中餵養自身。
以前的阿爾瑪觀察揭示黑洞不僅要散發出材料,而且還以高速高達100萬英里/小時(500 km/s)的速度散發出氣體,實際上是其塵土飛揚的灰塵和氣體的來源。
國家射電天文台的Violette Impellizzeri博士和同事使用Alma的優質鏡頭能力觀察黑洞周圍的圓環中的分子氣體。
Impellizzeri博士說:“由於阿爾瑪的壯觀分辨率,我們測量了黑洞周圍內軌道中氣體的運動。”
出乎意料的是,天文學家發現了兩個反向旋轉的氣體磁盤。
內部磁盤從黑洞延伸2至4光年,並遵循星系的旋轉,而外盤則在4至22光年之間延伸,並且旋轉相反的方式。
該ALMA圖像顯示了兩個氣體的兩個磁盤在Messier 77中的黑洞圍繞相反的方向移動。此圖像中的顏色代表氣體的運動:藍色是向我們移動的材料,紅色正在移開。添加白色三角形以顯示從內盤排出的加速氣體,形成了黑洞周圍厚實的雲層。圖片來源:ALMA / ESO / NAOJ / NRAO / V. IMPELLIZZERI / AUI / NSF / S. DAGNELLO。
Impellizzeri博士說:“我們沒想到會看到這一點,因為掉入黑洞中的氣體通常只會朝一個方向旋轉。”
“某些東西一定打擾了流動,因為一部分磁盤不可能自行開始向後旋轉。”
巴克內爾大學天文學家傑克·加利莫爾(Jack Gallimore)博士說:“反旋轉在太空中並不是一種異常現象。我們在星系中看到了它,通常距離銀河中心數千光年。”
“反旋轉始終是由於兩個星系之間的碰撞或相互作用而引起的。令人不安的是,我們看到了它的規模要小得多,幾十光年而不是中央黑洞的數千個。”
研究人員認為,Messier 77中的向後流程可能是由於從宿主星系中掉下來的氣雲或在磁盤中捕獲的反向旋轉軌道上的少量傳遞星系引起的。
目前,外盤似乎位於內部磁盤周圍的穩定軌道中。
加里莫爾博士說:“當外部磁盤開始落在內部磁盤上時,這種情況將會改變,這可能會在幾個軌道或幾十萬年後發生。”
“氣體的旋轉流將碰撞並變得不穩定,並且隨著分子氣體落入黑洞,磁盤可能會在發光事件中崩潰。”
團隊的紙發表在天體物理學期。
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CM紫羅蘭。等。 2019年。 NGC1068的Parsec尺度分子圓環中的反旋轉和高速流出。apjl884,L28;二:10.3847/2041-8213/ab3c64