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翻譯：楊幸允

校對(duì)：牧夫校對(duì)組

編排：胡暖暖

后臺(tái)：朱宸宇

https://science.anu.edu.au/news-events/news/new-discovery-promises-reveal-hidden-black-holes-across-universe#:~:text=Scientists%20have%20detected%20radio%20signals%20from%20hot%20gas,including%20researchers%20from%20The%20Australian%20National%20University%20(ANU)

根據(jù)一個(gè)包含了澳大利亞國(guó)立大學(xué)（ANU）研究人員在內(nèi)的國(guó)際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)的研究，他們探測(cè)到了來(lái)自129億年前一個(gè)超大質(zhì)量黑洞周?chē)邷貧怏w的射電信號(hào)。

這一成果是迄今為止對(duì)宇宙中如此早期的黑洞附近的高溫分子氣體的最直接的探測(cè)；它展示了快速成長(zhǎng)的黑洞周?chē)h(huán)境的細(xì)節(jié)。

這項(xiàng)研究表明，許多黑洞可能藏匿于塵埃之后。但研究中新的觀測(cè)方法或許可以揭開(kāi)它們的神秘面紗。

由北海學(xué)園大學(xué)（Hokkai-Gakuen University）的直木賢一（Ken-ichi Tadaki）教授帶領(lǐng)的國(guó)際團(tuán)隊(duì)利用極高分辨率的觀測(cè)數(shù)據(jù)研究了一個(gè)質(zhì)量超過(guò)10億倍太陽(yáng)質(zhì)量的超大質(zhì)量黑洞周?chē)沫h(huán)境。

這項(xiàng)研究的合作者，來(lái)自澳大利亞國(guó)立大學(xué)的出井孝文（Takafumi Tsukui）博士說(shuō)這個(gè)發(fā)現(xiàn)對(duì)于我們了解早期宇宙中的黑洞有著重要意義。

出井說(shuō)到：“這些發(fā)現(xiàn)有助于我們理解黑洞是如何從早期宇宙中的小種子成長(zhǎng)為超大質(zhì)量黑洞的；并且能幫助我們了解觀測(cè)被塵埃和氣體遮蔽的黑洞的難點(diǎn)。”

“許多超大質(zhì)量黑洞可能藏匿于早期宇宙塵埃密布的區(qū)域中，根本無(wú)法被觀測(cè)到。”

超大質(zhì)量黑洞在吞噬周?chē)奈镔|(zhì)時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的能量。這種強(qiáng)大的能量為宇宙中最亮的天體之一——類星體——提供了能量。

不過(guò)，雖然類星體的亮度很高，但對(duì)科學(xué)家來(lái)說(shuō)，研究類星體最內(nèi)部區(qū)域仍然充滿挑戰(zhàn)。

利用阿塔卡馬大型毫米波陣（ALMA）望遠(yuǎn)鏡的極高分辨率的觀測(cè)數(shù)據(jù)，這個(gè)國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)首次揭示了影響黑洞周?chē)鷰装俟饽陜?nèi)氣體的加熱機(jī)制。

活動(dòng)星系核周?chē)臍怏w在不同波段下的強(qiáng)度。圖片來(lái)源：直木等人（2025）https://doi.org/10.1038/s41550-025-02505-x

科學(xué)家們表示，這些觀測(cè)結(jié)果有助于科研人員更好地了解黑洞附近的極端環(huán)境。

出井博士說(shuō)：“我們發(fā)現(xiàn)，圍繞黑洞旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)所發(fā)射的強(qiáng)烈X射線輻射、強(qiáng)烈的星風(fēng)和激波，會(huì)將氣體加熱到遠(yuǎn)高于正常星系環(huán)境中的能態(tài)，而正常星系環(huán)境中的主要能量來(lái)源是恒星發(fā)出的紫外線輻射。”

他說(shuō)到：“因?yàn)榘⑺R大型毫米波陣觀測(cè)到的射電波不容易被塵埃吸收，我們的觀測(cè)方法是發(fā)現(xiàn)隱藏的超大質(zhì)量黑洞的得力工具。”

通過(guò)對(duì)其他天體的氣體發(fā)射線進(jìn)行類似的高分辨率觀測(cè)，科研人員希望能更全面地了解早期超大質(zhì)量黑洞，并獲得關(guān)于它們的形成和演化的重要信息。

出井博士說(shuō)：“我們研究中的重大進(jìn)展來(lái)自于對(duì)較高能態(tài)下一氧化碳分子的射電輻射進(jìn)行針對(duì)性觀測(cè)。這獨(dú)特地揭示了超大質(zhì)量黑洞附近的高溫氣體的狀態(tài)。”

論文原文：https://doi.org/10.1038/s41550-025-02505-x

責(zé)任編輯：郭皓存

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綠色太平洋，這張30秒長(zhǎng)曝光拍攝的照片顯示太平洋海域泛著綠光。圖源：NASA宇航員Don Pettit

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