天文学家在马戏团星系中心观看密集的磁盘和明亮的漏斗

在马戏团星系的中心。右图显示了马戏团星系的内部1000光年。活跃的原子核（位于黑匣子处）射出了致盲的光和气态物质。它们仅沿着向西北的圆锥形区域（图像的右上部分）逸出，导致该图像中的白色V形结构。沿着其他方向，核区域被浓密的气体和尘埃所掩盖。现在，超大望远镜干涉仪对这种模糊的尘埃进行了前所未有的详细研究。左侧的假彩色模型图像显示了粉尘散发，并且对应于右侧图像中由黑框标记的区域。辐射来自相对较薄的盘状结构（白色）以及垂直于其延伸的灰尘。通过水的排放（红绿蓝线）也可以看到该磁盘。从紫色到绿色的变化说明，向东南方（左下）比向西北（右上）更容易吸收粉尘。

一个国际天文学家团队已经观察到了一个圆盘星系中心的密密麻麻的圆盘和一个明亮的漏斗。

由德国波恩的马克斯·普朗克射电天文学研究所的Konrad Tristram领导的研究小组，获得了迄今为止最详细的视图，该图是活跃星系中超大质量黑洞环境中的温暖尘埃的最详尽的视图。对马戏团星系的观察首次表明，由活动星系的中央引擎直接照射的尘埃位于两个不同的组件中：一个内部扭曲的圆盘和周围更大的尘埃分布。最有可能的是，较大的分量是造成靠近超大质量黑洞的内部区域大部分遮盖的原因。

在活跃的银河原子核中，由于在银河系中心注入了超大质量黑洞，释放出大量能量。这种黑洞的质量是太阳质量的一百万或十亿倍。旋入黑洞的物质变得如此炽热和发光，以至于它拥有数十亿颗恒星，超过了整个星系。释放出的大量能量也会影响周围的星系。因此，据认为，活跃的银河原子核在星系的形成和演化以及因此在宇宙的形成中起着重要作用。

研究小组在智利阿塔卡马沙漠中的欧洲南方天文台（ESO）的超大型望远镜干涉仪上使用MIDI仪器，获得了关于马戏团星系核中温暖尘埃的前所未有的清晰视野。在仅1300万光年的距离上，马戏团星系包含最接近和最亮的活跃银河核之一。

该论文的主要作者，马克斯·普朗克射电研究所（MPIfR）的康拉德·特里斯特拉姆（Konrad Tristram）自豪地说道：“我们获得的干涉测量数据至少是其他星系的两倍。”“我们的观察结果使Circinus Galaxy成为迄今为止在光学和红外干涉仪中观察到的最佳银河系外源。”通过组合两个望远镜的光，干涉观测可以将分辨率提高到直径92米的望远镜的分辨率。

以马戏星系为例，科学家们首次可以证明核尘埃的散发来自两个不同的成分，一个是内部的盘状成分，另一个是在极性方向上显着伸长的延伸成分。马戏团星系中的尘埃盘的大小约为3光年，并且与因水排放而暴露出的翘曲分子盘非常吻合。

该内部磁盘周围有更大的灰尘分布，其大小至少为6光年。我们仅看到该灰尘分布的内边缘，该内边缘被来自中心区域的辐射直接照亮。该内部漏斗在极性方向上显得拉长。它的东南侧比西北侧明显更被灰尘遮盖。这导致观察到的发射中观察到的强烈不对称和颜色变化。

“从中我们推断出，它是较大的灰尘成分，负责隐藏中央引擎和使可见电离锥准直”，位于Garching的Max-Planck外星物理研究所的Leonard Burtscher解释说。“我们只能看到该组件的内部直接照明的边缘。这当然与之前的一些猜测形成了鲜明的对比。”

活跃的银河原子核似乎有两种类型：一种是我们直接观察带有释放能量的吸积盘的核内部（“中央引擎”），另一种是内部似乎是隐。这种二分法已经通过围绕活动核中心部分（即所谓的“托勒斯”）的致密气体和灰尘的环形分布进行了解释。如果正面观察，则可以通过圆环上的孔直接看到中央发动机，而如果正面观察，则圆环的材料会将视线遮挡到中心。圆环还被认为在喂入超大质量黑洞中起着重要作用，提供了最终被吞咽的物质。因此，试图了解环面的工作方式对于了解活跃的银河核及其总体影响至关重要。

尽管现在有一个比以前更加清晰的圆环图，但是仍然存在一些困惑：例如，灰尘盘和极性灰尘都具有约300K的温度（约°30℃，即约室温）。出人意料的是，没有证据表明尘埃会朝中心方向变热，这是集中加热的尘埃分布所期望的。

MPIfR主任兼该研究小组负责人Gerd Weigelt总结道：“目前的活跃银河核模型无法预测在相似温度下亮盘状成分和更广泛的极性尘埃成分的存在。”红外天文学。“我们需要借助即将推出的MATISSE仪器提供新的模型和新的VLTI观测资料，以增进我们对活动星系核中三维尘埃分布的理解。”

出版物：Konrad R. W. Tristram等人，“ Circinus星系中尘土飞扬的圆环：密集的圆盘和圆环漏斗”，A＆A，第563卷，2014年3月； DOI：10.1051/0004-6361/201322698

研究报告的PDF副本：马戏团星系中尘土飞扬的圆环：密集的圆盘和圆环漏斗

图像：康拉德·特里斯特拉姆（Konrad Tristram） NASA HST，新闻稿STScI-2000-37