据《天体物理学杂志》9月17日刊发的一篇研究论文称，宇宙中星系的演化过程可能是混沌而杂乱的；然而，一个跨国科学家团队首次提供了明确且令人信服的证据证明，从超大质量黑洞周围区域喷射出来的冷气体流很有可能在这一过程中起到了平息星际风暴的作用。
该研究论文披露，以美国哈佛-史密森天体物理中心（Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics）的天体物理学家和英国卡迪夫大学（Cardiff University）的研究人员为首的科学家们利用南美洲的阿塔卡马大型毫米/亚毫米射电望远镜阵列（ALMA），在距地球超过10亿光年的星系中心观测到一个超大质量黑洞，其发挥的作用就宛如一座“超大型喷泉”。
根据研究人员介绍，这个被命名为“阿贝尔2597”（Abell 2597）的巨大椭圆星系位于宇宙中一个质量最大的天体结构的中心，它的周围有一个向外不规则伸展的、包含了许多其它星系的庞大星系团。该星系中心的黑洞正在吸收大量的冷分子气体，随后通过一个持续的循环过程再次将冷分子气体喷射出来。整个流通系统是通过一个能进行自我调节的反馈环路来运行的：一方面，被吸入星系的物质为中心的黑洞提供了能量，就像源源不断地为“喷泉”的水泵提供水源一样；另一方面，这些气体激活了黑洞的动态活动，随即促使其从星系中心喷射出高速的超高温物质。
当这些被喷射的物质运动时，它们首先将团块状和流线型的气体推入该星系外围辽阔的光晕环中，之后这些气体（在引力的作用下）落回到黑洞当中，最后再重新触发整个循环过程。通过利用ALMA研究一氧化碳（CO）分子（这些分子会发射出毫米波长的光波）的位置和运动，研究人员能够测量出气体坠入黑洞时的运动过程的各种参数。正是这一缕缕的气体形成了星系中新生的恒星。研究人员相信，他们所观察到的这一过程可能在整个宇宙中是很普遍的现象，而且更重要的是，它可能对这类大质量星系的演化和发展具有至关重要的影响。
这是艺术家为“阿贝尔2597”（Abell 2597）星系创作的印象画，展示了其中心超大质量黑洞驱逐冷分子气体的景象，看上去就像一个巨型的跨星系喷泉泵。
卡迪夫大学物理和天文学学院的蒂莫西·戴维斯（Timothy Davis）博士介绍道：“星系的演化过程可能是相当混乱的，像这样的巨型星系要幸存下来并不容易，它们往往都会很早夭折。这是我们第一次能够观测到一个超大质量黑洞‘喷泉’的完整物质循环周期，这一现象的作用就是对整个这一过程进行调节，并延长星系的寿命。”该论文的第一作者、哈佛-史密森天体物理中心的天体物理学家格兰特·特伦布莱（Grant Tremblay）解释道：“这是我们首次发现的第一批这类天体系统，从中我们既找到了流入黑洞的冷分子气体存在的证据，也证明了有喷流从黑洞中流出或上升的事实。”
编译：Jonathan
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