在一個名為NGC 1068的星系的中心，一個超大質量的黑洞隱藏在厚厚的甜甜圈狀的塵埃和氣體云中。當天文學家使用阿塔卡馬大毫米/亞毫米陣列(ALMA)進行更詳細的研究時，他們意外地發(fā)現(xiàn)了一個現(xiàn)象，可以解釋為什么超大質量黑洞在宇宙早期如此迅速地生長。

“由于ALMA的出色分辨率，我們測量了黑洞周圍內(nèi)部軌道中氣體的運動，”智利ALMA的國家射電天文臺(NRAO)的Violette Impellizzeri解釋說，他是第一作者在發(fā)表的論文上在天文學雜志上。“令人驚訝的是，我們發(fā)現(xiàn)有兩個氣體盤以相反的方向旋轉。”

宇宙年輕時就已經(jīng)存在超大質量的黑洞，距大爆炸僅十億年。但是，這些極端物體的質量是太陽質量的十億倍，卻又有時間在相對較短的時間內(nèi)生長，這是天文學家們面臨的一個懸而未決的問題。這一新的ALMA發(fā)現(xiàn)可能提供了線索。Impellizzeri說：“反向旋轉的氣流是不穩(wěn)定的，這意味著云朵落入黑洞的速度比它們在單個旋轉方向上的磁盤降落的速度更快。”“這可能是黑洞可以迅速成長的一種方式。”

NGC 1068(也稱為Messier 77)是一個螺旋星系，距地球約4700萬光年，位于Cetus星座方向。在它的中心是一個活躍的銀河核，這是一個超大質量的黑洞，它從旋轉的薄薄的旋轉的氣體和塵埃盤(也稱為吸積盤)中主動提供能量。

ALMA先前的觀察發(fā)現(xiàn)，黑洞不僅吞噬了物質，而且還以令人難以置信的高速噴出氣體-高達每秒500公里(每小時超過一百萬英里)。從吸積盤排出的這種氣體可能有助于從光學望遠鏡中隱藏黑洞周圍的區(qū)域。

Impellizzeri和她的團隊利用ALMA出色的變焦鏡頭功能來觀察黑洞周圍的分子氣體。出乎意料的是，他們發(fā)現(xiàn)了兩個反向旋轉的氣體盤。內(nèi)盤跨度為2-4光年，并跟隨銀河系的旋轉，而外盤(也稱為環(huán)面)跨度為4-22光年，并以相反的方向旋轉。

Impellizzeri說：“我們沒想到會這樣，因為落入黑洞的氣體通常只會沿一個方向旋轉。”“某些事情一定會干擾流量，因為磁盤的一部分不可能完全靠自身開始向后旋轉。”

反向旋轉在空間中并非罕見現(xiàn)象。賓夕法尼亞大學劉易斯堡的巴克內(nèi)爾大學的合著者杰克·加里摩爾(Jack Gallimore)解釋說：“我們在銀河系中看到了它，通常距離銀河系中心數(shù)千光年。”“反向旋轉總是由兩個星系之間的碰撞或相互作用引起的。使這一結果引人注目的是，我們看到的范圍很小，只有數(shù)十光年，而不是來自中心黑洞的數(shù)千倍。”

天文學家認為，NGC 1068中的逆流可能是由從主星系中掉出的氣體云引起的，或者是由捕獲在磁盤中的反向旋轉軌道上的一個小通過星系引起的。

此刻，外盤似乎處于圍繞內(nèi)盤的穩(wěn)定軌道中。“當外盤開始掉落到內(nèi)盤上時，情況將發(fā)生變化，這種情況可能會在數(shù)個軌道或數(shù)十萬年之后發(fā)生。旋轉的氣流會碰撞并變得不穩(wěn)定，并且盤可能會在發(fā)光狀態(tài)下坍塌。分子氣體落入黑洞，我們感到非常遺憾。不幸的是，我們不會在那里目睹煙花爆竹，”加利摩爾說。