利用韦伯太空望远镜，天文学家拍摄到了一个遥远超大质量黑洞周围的尘埃和气体结构，实际上发现了一个“冲击”特征。

研究团队发现，加热这团旋转气体和尘埃的能量实际上来自与近光速行进的气体射流的碰撞，或称“冲击（shock）”。此前，科学家们曾推测，加热这些尘埃的能量来自超大质量黑洞本身，这一发现让人意外。

这个特定超大质量黑洞的星系是ESO 428-G14，一个距离地球约7000万光年的活跃星系。所谓“活跃星系”是指ESO 428-G14拥有一个发射强大光线的中心区域或“活跃星系核”（AGN），这是由于中心有一个贪婪地吞噬周围物质的超大质量黑洞。

这个冲击AGN的发现是由“银河活动、环形和喷流调查”（GATOS）合作组织的成员得出的，他们利用专门的韦伯太空望远镜观测研究附近星系的核心。

英国Newcastle University大学高级讲师罗萨里奥（David Rosario）在一份声明中说，“关于AGN如何将能量传递给其周围环境存在很多争论，我们没想到无线电射流会造成这种损害，然而，这确实发生了！”

揭开“嘈杂”黑洞的秘密

所有大型星系都被认为有中心超大质量黑洞，其质量从太阳的数百万倍到数十亿倍不等，但并非所有这些黑洞都位于AGN中。以银河系为例。我们银河系的超大质量黑洞人马座A*（Sgr A*）周围物质极少，其“饮食”相当于人类每百万年只吃一粒米。这使得质量约为430万倍太阳质量的Sgr A*成为一个“安静”的黑洞，但它确实有一些嘈杂的邻居。

以位于距离地球约5500万光年的梅西耶87（M87）星系中心的超大质量黑洞为例。这个黑洞M87*不仅比Sgr A*大得多，质量约为65亿倍太阳质量，而且周围有大量气体和尘埃，它以此为食。

这些物质不能直接落到M87*上，因为它们带有角动量，这意味着它们在超大质量黑洞周围形成一个旋转的扁平气体和尘埃云，称为“吸积盘”，逐渐为其提供物质。

超大质量黑洞不仅仅是被动等待进食的宇宙婴儿。这些宇宙巨人的巨大引力影响在吸积盘中产生了巨大的潮汐力，摩擦使其温度升高到约一千万摄氏度）。这使得吸积盘发出明亮的光芒，成为AGN发光的一部分。巨大的引力影响在吸积盘中产生了巨大的潮汐力，摩擦使其温度升高到约一千万摄氏度。

但这还不是全部。就像一个不听话的幼儿，并不是所有超大质量黑洞的“食物”都进入了其“嘴巴”。强大的磁场将吸积盘中的一些物质引导到黑洞的两极，加速这些带电粒子达到近光速，就像孩子把食物扔向你一样。

从黑洞的两极，这些物质以平行的天体物理喷流向外喷发。这些喷流还伴随着电磁波谱上的光辐射，特别是在无线电波中表现强烈。由于这些贡献，AGN的亮度可以超过其周围星系中所有恒星的总和。

包围AGN的尘埃经常通过吸收可见光和其他波长的电磁辐射阻挡我们的视线。然而，红外光可以穿透这些尘埃，巧妙的是，韦伯太空望远镜能以红外波段观测宇宙。这意味着这个强大的太空望远镜是窥探AGN中心的完美工具。

当GATOS团队对ESO 428-G14进行这种观测时，他们发现靠近超大质量黑洞的尘埃沿着其喷流扩散。这揭示了喷流与尘埃之间意想不到的关系，表明这些强大的喷流可能是加热和形成尘埃的原因。进一步研究喷流与超大质量黑洞周围尘埃之间的关系，可能揭示这些宇宙巨人对形成其星系的影响，以及AGN中物质的循环方式。该团队的研究成果已发表在《皇家天文学会月刊》上。