近期研究团队利用帕瑞纳天文台的超大望远镜（Very Large Telescope，简称为VLT），捕捉到位于活跃星系NGC 4945核心黑洞的高分辨率形象，强烈的星系风正将物质高速抛射至星系之外，显示出黑洞同时可以存在吞噬物质与喷发物质的行为。
活跃星系NGC 4945距离地球约1,200万光年，核心拥有质量远超过太阳数百万倍的超大质量活跃黑洞。与银河系中心相对宁静的黑洞不同，NGC 4945核心内的黑洞正以惊人速率吞噬周边气体与尘埃。借由观测据显示部分物质尚未被黑洞吞噬即高速喷出，形成明亮的锥形结构，象征黑洞边缘正进行着激烈的物理动力学过程。
活跃星系NGC 4945与核心附近的形象。（Source：ESO/C. Marconcini et al.）
由超大望远镜的光谱仪观测数据显示，这些星系风在远离黑洞的过程中出现异常加速现象，与一般星系风随距离增加而减速的趋势完全相反。研究指出此加速机制可能与黑洞吸积盘的磁流体动力学有关，并可能涉及黑洞本身的自我调节机制。
高速星系风对母星系的演化具有深远影响。若气体与尘埃被大量抛射至星系之外，将大量消耗星系内能够产生恒星的气体尘埃，而压抑星系内部恒星诞生速率。团队成员表示：“这类黑洞通过抛射出产生恒星的气体尘埃来抑制星系的增长，使星系本身的恒星形成速率能达到一种动态平衡。”
虽然NGC 4945的活跃星系核心被大量尘埃与气体屏蔽，然而剧烈的星系风将星际物质吹散形成孔洞，让我们可以观察到核心内部极具动态张力的结构。研究团队将此高分辨率的活跃星系核心形象与MPG/ESO位于拉西亚天文台所拍摄的广视野星系图合成，展现出由核心向外延伸的喷流大小。
活跃星系NGC 4945核心附近的放大图，可以看见由核心下星系的上、下方发出的强烈星系风，将核心附近的浓密星际尘埃吹散，让我们可以看见星系核心附近的构造与喷出的锥形喷流。（Source：ESO/C. Marconcini et al.）
此研究对于了解星系风的加速机制及对宇宙大尺度结构演化的贡献提供了关键性的线索。通过此类观测研究，天文学家正逐步解开黑洞如何主导星系演化的生命周期循环之谜，论文发表在《Nature Astronomy》期刊。
（首图来源：Pixabay）
