天文学家观察冷气体的超大分离的黑洞

这个例证描绘了从快速增强的黑洞外面的视图。朝向中心的明亮光代表了气体的超加热，因为它落在黑洞上。从中心发出的是加速颗粒的射流在光速附近移动。围绕着黑色持有的气体和灰尘凉爽，最终将加入到黑洞上的材料。Nrao / Aui / NSF和Dana Berry / Skyworks

一个新出版的研究详细说明了第一个直接证据，支持黑洞对冷气云的假设。

在星系集群的中心，距离地球10亿光年，一个贪婪的超大的黑洞正在为寒冷的盛宴做好准备。

这是第一次，天文学家已经检测到朝向黑洞的云，块状气体的钞云，在大规模的星系集群的中心。云以每秒高达355公里的速度行驶 - 每小时近800,000英里 - 可能只有150个轻微的距离它的边缘，几乎肯定会落入黑洞，喂养它的底部。今天发表的观察结果，代表了第一个直接证据，以支持黑洞饲料在冷气云上的假设。

结果还表明，燃料是一个黑洞 - 一种称为增量的过程 - 比科学家曾经想到的整个凌乱。

“黑洞吸收的简单模型包括一个被热气体球体包围的黑洞，并且这种气体占据了黑洞上的，以及MIT Kavli Institute的物理学助理教授Michael McDonald（Michael McDonald）说用于天体物理学和空间研究。“但这是最引人注目的证据，即这个过程不是光滑，简单，干净的，但实际上很混乱而且笨拙。”

鉴于新的观察结果，麦当劳表示，黑洞可能有两种喂养方式：大多数时候，它们可能会在稳定的弥漫性热气体上慢慢地擦拭。偶尔，他们可能会迅速吞并附近的冷气团块。

“这种漫反射，热气体在较低的水平一直可用，你可以稳定的流淌，”麦当劳说。“每一个，然后，你可能会带来暴雨，所有这些冷气液滴，以及短时间内，黑洞的速度很快。所以想法是那些黑洞有这两种晚餐模式是一个非常好的结果。“

麦当劳是本文的共同作者，由耶鲁大学的天文学家Grant Tremblay领导。

看到阴影

研究人员使用Atacama大型毫米/亚颌骨阵列或Alma - 世界上最强大的望远镜之一进行了检测，旨在看到最古老，最遥远的星系在宇宙中。该团队专注于Alma的望远镜110亿光年，在阿贝尔2597集群中的中央星系上，一个银河系，这是数万个轻的岁月。这个特殊的星系是宇宙中最亮的星系，因为它可能产生许多新星。

该团队最初希望了解这个群集在搅拌的恒星中有多少颗星，所以他们在群集中映射了所有冷气。这种冷气体已经冷却并从簇围绕簇的热气体的漫射光环中冷凝，形成块状物。这是冷气崩溃，造成新恒星，特别是在集群的中央星系中。

“在一个集群的中心，有一个单一的大规模星系，群体的大爸爸银河，”麦当劳说。“它坐在引力漏斗的底部，并从一千个星系中获得所有的气体。这些是最巨大的星系，宇宙中最具巨大的黑洞以及最潜力的明星形成。“

研究人员使用ALMA从Galaxy群中映射光谱签名或无线电排放，专门用于一氧化碳的签名，其存在通常表示非常冷的气体，减去200华氏度和下方。他们在整个星系集群上映射了一氧化碳，发现它们进一步看进群体时，它们遇到逐渐冷却的气体，从数百万华氏度到分零温度。

在中心的中心，就在群集的超级分类黑洞的边缘，研究人员发现了一些意想不到的东西：三个非常冷，非常冷的气体云的阴影。阴影被铸造来自黑洞所喷射的亮型材料，这表明这些云非常接近黑洞消耗。

“我们很幸运，”麦当劳说。“我们可能看起来像这样的100个星系，而不是偶然看到我们看到的东西。看到三个阴影一次就像发现不仅仅是一个外延，而是第一次尝试三个。在这种情况下，自然非常善良。“

马里兰大学天文学教授Richard Mushotzky表示，结果证明了这一点比简单地相信更好。

“在天文学和天体物理学中，有很多好的想法可能是真的，但重要的是证明他们实际上是真的，”穆尔托兹基说，没有贡献这篇论文。“这是这里的大问题。我们相信[冷气体燃料黑洞]，它适合模型，但它与实际知识有多不同，而不是相信。“

高能量盛宴

该团队估计了三个云的速度为240,275和每秒355公里，所有三个都朝向黑洞。麦当劳表示，这三种冷气体云可能不会直接散到黑洞中，而是被吸收到其积极圆盘中 - 最终将螺旋入黑洞的巨大材料盘。

他补充说，虽然Alma只能在黑洞附近看到三个冷气体，但附近可能更多，虽然有更多的盛宴。

“我们只是看到这个微小的条子，”麦当劳说。“只有我们的视线中有三个云，可能会有数百万云。只有这三个云都有巨大的能量。因此，如果我们要看一百万年后，我们可能会发现黑洞在爆发 - 更加明亮，具有更强大的喷气机，因为所有这些高能的材料都在降落。“

“阿尔玛只工作了三年，慢慢地开启，”MuShotzky补充道。“这是一个非常大而复杂的乐器，这是非常早期的数据，但已经事情已经变得非常令人兴奋。

该研究部分由美国宇航局提供资金，由美国宇航局，加拿大自然科学和工程研究委员会以及科学和技术设施委员会。

出版物：Grant R. Tremblay，等，“冷，丛生到活跃的超级分类黑洞上，”自然534,218-221（2016年6月9日）DOI：10.1038 / Nature17969