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翻譯：楊幸允

校對：牧夫校對組

編排：胡暖暖

后臺：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)

根據一個包含了澳大利亞國立大學（ANU）研究人員在內的國際科學家團隊的研究，他們探測到了來自129億年前一個超大質量黑洞周圍高溫氣體的射電信號。

這一成果是迄今為止對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；它展示了快速成長的黑洞周圍環境的細節。

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

由北海學園大學（Hokkai-Gakuen University）的直木賢一（Ken-ichi Tadaki）教授帶領的國際團隊利用極高分辨率的觀測數據研究了一個質量超過10億倍太陽質量的超大質量黑洞周圍的環境。

這項研究的合作者，來自澳大利亞國立大學的出井孝文（Takafumi Tsukui）博士說這個發現對于我們了解早期宇宙中的黑洞有著重要意義。

出井說到：“這些發現有助于我們理解黑洞是如何從早期宇宙中的小種子成長為超大質量黑洞的；并且能幫助我們了解觀測被塵埃和氣體遮蔽的黑洞的難點。”

“許多超大質量黑洞可能藏匿于早期宇宙塵埃密布的區域中，根本無法被觀測到。”

超大質量黑洞在吞噬周圍的物質時會產生強大的能量。這種強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，雖然類星體的亮度很高，但對科學家來說，研究類星體最內部區域仍然充滿挑戰。

利用阿塔卡馬大型毫米波陣（ALMA）望遠鏡的極高分辨率的觀測數據，這個國際研究團隊首次揭示了影響黑洞周圍幾百光年內氣體的加熱機制。

活動星系核周圍的氣體在不同波段下的強度。圖片來源：直木等人（2025）https://doi.org/10.1038/s41550-025-02505-x

科學家們表示，這些觀測結果有助于科研人員更好地了解黑洞附近的極端環境。

出井博士說：“我們發現，圍繞黑洞旋轉的物質所發射的強烈X射線輻射、強烈的星風和激波，會將氣體加熱到遠高于正常星系環境中的能態，而正常星系環境中的主要能量來源是恒星發出的紫外線輻射。”

他說到：“因為阿塔卡馬大型毫米波陣觀測到的射電波不容易被塵埃吸收，我們的觀測方法是發現隱藏的超大質量黑洞的得力工具。”

通過對其他天體的氣體發射線進行類似的高分辨率觀測，科研人員希望能更全面地了解早期超大質量黑洞，并獲得關于它們的形成和演化的重要信息。

出井博士說：“我們研究中的重大進展來自于對較高能態下一氧化碳分子的射電輻射進行針對性觀測。這獨特地揭示了超大質量黑洞附近的高溫氣體的狀態。”

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

責任編輯：郭皓存

牧夫新媒體編輯部

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綠色太平洋，這張30秒長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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