星際氣體觀測挑戰星系演化模型

圖：由中央超大質量黑洞驅動的等離子體噴流（綠色）不影響其主星系的恆星形成。

包括銀河系在內的很多星系中心都存在一個超大質量黑洞。這些黑洞一般具有幾百萬太陽質量，位於星系的引力中心。天文學家一般認為，這些超大質量黑洞和星系演化息息相關。並且，觀測中還發現這些黑洞的質量和其所在星系的多項物理性質似乎有關聯。

然而在狗年伊始，阿塔卡馬大型射電望遠鏡陣(ALMA)於2018年2月20日通訊稿中公布了一個奇特的發現：根據ALMA對「狗星系」(DOGs, 全稱為被星塵遮蔽的星系, Dust-Obscured Galaxies)的觀測，似乎中心黑洞的等離子體噴流對周圍的星際氣體沒有顯著影響。「狗星系」是一種中心黑洞被大量星際塵埃遮擋的星系。受塵埃影響，它們一般會發出明亮的紅外線。同時，「狗星系」的中心黑洞一般比較活躍，例如一個編號為WISE1029+0501的星系中心黑洞就在發射強大的等離子體噴流。

目前模型認為，中心黑洞的等離子體噴流會對周圍的星際氣體造成影響。現在的觀測技術可以輕鬆分辨星系中的一氧化碳分子，從而推斷星際氣體的變化。同時，一氧化碳也是星系中恆星形成的一個重要指標。因此，星系演化模型認為，星際氣體中的一氧化碳成分應當和中心黑洞的演化性質直接相關。這樣一來，中心黑洞就會和其所在星系同步演化。然而根據ALMA的觀測，儘管WISE1029+0501的中心黑洞確實發射了強大的等離子體，它對周圍的星際一氧化碳沒有實質影響。因此，中心黑洞和星系中的恆星形成過程似乎沒有關係。

這項新發現無疑是對現有的黑洞-星系同步演化模型的巨大挑戰。假如並非同步演化，那麼如何解釋之前觀測中發現的黑洞和其星系的有關聯的性質？如果確實存在同步演化，黑洞最明顯的等離子體噴流又似乎不是同步演化的原因。由此可見，要想窺探宇宙的奧秘，應當全面立體的看待這些自然現象，從多方面入手研究，而不能只從某一個觀測或實驗鑽牛角尖。