韋伯望遠鏡揭示圓規座星系黑洞進食之謎：向內吸積成為主導力量

來自詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）的最新高解析度紅外線數據，正挑戰天文物理學界長期以來對超大質量黑洞如何獲取燃料的認知。這項觀測聚焦於圓規座星系（Circinus Galaxy）中心的黑洞周邊環境，該星系距離地球約 1,300 萬光年，相當於 4.0 百萬秒差距（Megaparsecs）。這份詳盡的影像直接推翻了過去的學術共識，即活躍星系核附近的紅外光主要源自強大的向外噴流。

韋伯望遠鏡的數據分析顯示，實際過程與先前的假設截然相反：絕大部分的熾熱塵埃物質正呈螺旋狀向內移動，餵養中心的超大質量黑洞。這些物質在吸積系統的內緣堆積，通常形成環形結構（torus），這對於黑洞的成長及其宿主星系的演化至關重要。量化數據指出，約 87% 的熱塵埃紅外輻射歸功於這些向內匯聚的物質；相比之下，與噴流相關的輻射比例不足 1%，證實了黑洞的「吞噬」作用遠超過「排泄」。

這項發現解決了自 1990 年代以來困擾天文物理模型的重大矛盾，當時的模型無法解釋活躍星系核中觀察到的過量紅外輻射。為了獲得如此清晰的視野，研究團隊採用了 JWST 近紅外線成像儀與無縫光譜儀（NIRISS）中的創新技術——孔徑遮罩干涉儀（AMI）模式。該方法透過一個具有七個小孔的遮罩，將望遠鏡的完整孔徑轉化為干涉陣列，產生干涉圖樣，進而解析出先前被遮蔽的細節。

墨西哥國立自治大學（UNAM）的共同作者 Joel Sánchez-Bermúdez 指出，這種先進的成像模式在特定天區內將解析度提高了一倍，使影像清晰度達到傳統直接成像的兩倍。這也是人類首次成功利用太空紅外線干涉儀研究河外星系目標。南卡羅來納大學的主導作者 Enrique López-Rodríguez 則表示，這組新數據終於調和了先前模型與活躍星系核紅外特徵之間的長期分歧。

圓規座星系被歸類為二型塞弗特星系（Type II Seyfert galaxy），由於其位於銀道面下方僅 4 度，長期受到星際塵埃的遮蔽，觀測難度極高。過去使用阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列（ALMA）的高解析度研究曾建議，該黑洞僅消耗了約 3% 的接近氣體，其餘則被輻射推回形成湍流。然而，這項發表於《自然》（Nature）期刊的 JWST 研究為此過程提供了關鍵的紅外線視角。研究團隊計畫將此驗證過的技術應用於更多黑洞，以確認圓規座星系中觀察到的進食動力學是否為宇宙中的普遍現象。