詹姆斯·韦伯望远镜揭示圆规座星系黑洞“进食”真相：向内吸积占据主导地位

詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）获取的最新高保真红外数据正在重塑天体物理学界对超大质量黑洞能量来源的认知。这项研究重点观测了圆规座星系（Circinus Galaxy）中心黑洞的即时环境。该星系距离地球约1300万光年（即4.0百万秒差距）。长期以来，科学界一直认为活跃星系核附近的红外光主要源自高能物质向外的强力喷流，但此次获取的精细图像直接推翻了这一历史共识。

对韦伯望远镜数据的深入分析表明，实际情况恰恰相反：绝大部分炽热的尘埃物质正呈螺旋状向内运动，以此“喂养”中心的超大质量黑洞。这些物质在吸积系统的内缘聚集，通常形成环面结构，这对黑洞的成长及其宿主星系的演化至关重要。定量研究显示，约87%的热尘埃红外辐射归功于这种向内汇聚的物质。相比之下，与外流喷射物质相关的辐射占比不足1%，这有力地证实了黑洞的“吞噬”量远超其“排泄”量。

这一发现解决了自20世纪90年代以来一直困扰天体物理学界的一个重大矛盾，即当时的模型无法解释活跃星系核中观察到的过量红外辐射。为了获得如此清晰的视野，研究团队采用了JWST近红外成像仪与无狭缝光谱仪（NIRISS）上的一种创新技术——孔径掩模干涉测量（AMI）模式。该方法通过一个带有七个小孔的掩模，将望远镜的全孔径转变为干涉测量阵列，从而产生干涉图样，成功解析出此前被遮蔽的细节。

来自墨西哥国立自治大学（UNAM）的共同作者乔尔·桑切斯-贝尔穆德斯（Joel Sánchez-Bermúdez）指出，这种先进的成像模式在特定空域内将分辨率提高了一倍，生成的图像清晰度是传统直接成像的两倍。这也是人类首次成功利用空间红外干涉仪对河外星系目标进行研究。南卡罗来纳大学的首席作者恩里克·洛佩斯-罗德里格斯（Enrique López-Rodríguez）表示，这套新数据终于弥合了先前模型与活跃星系核红外特征之间的差异。

圆规座星系被归类为II型赛弗特星系（Type II Seyfert galaxy），由于其位于银道面下方仅4度，长期受到星际尘埃的遮挡，观测难度极大。此前利用阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）进行的高分辨率研究曾认为，圆规座星系黑洞仅消耗了约3%的接近气体，其余部分则被辐射推回形成湍流。而发表在《自然》（Nature）杂志上的JWST数据为这一过程提供了关键的红外背景。研究团队计划将这种经过验证的技术应用于更广泛的黑洞研究，以确定在圆规座星系中观察到的这种“进食”动力学是否具有宇宙普适性。