中央研究院天文及天文物理研究所研究成果發表，日期：2021年9月16日

阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列望遠鏡(ALMA)的新觀測，已使天文學家描繪出繞著銀河系中心超大質量黑洞旋轉的一個稠密分子氣體環（又稱為「環核盤」）中的精密細節。研究團隊在環裡發現數千個稠密氣體團塊，然而令人驚訝的是，沒有活躍的恆星形成！推測可能因黑洞的潮汐力或某些其他機制作用，阻止氣體團塊進一步塌縮成為新恆星。

每個大星系的中心都有一個居主導地位的超大質量黑洞，黑洞由其附近的分子氣體餵食，而同時，在許多星系中也有明亮的核星團－－由於分子氣體同時必須扮演「供應黑洞能量」及「供應恆星形成材料」之雙重任務，因此，研究小組想知道有多少氣體可用於形成恆星，而多少餵食了超大質量黑洞。

位於銀河系中心的超大質量黑洞，又名「人馬座A星」，是超大質量黑洞中離地球最近的一個。在黑洞附近的恆星要能形成，第一項挑戰就是避免高潮汐切變，這種切變能輕易撕裂附近的分子雲，將阻止分子雲積累足夠質量，而分子雲也將無法踏上分裂和核塌縮等恆星形成之路。

本項研究的計畫主持人、ALMA天文學家謝佩穎（曾任本所博士後研究）解釋說：「我們可以把『環核盤』想像成是一個有很多麵團塊在繞著一個超大質量黑洞旋轉的麵團工廠，那些麵團要是太稀薄，就會像義大利麵條一樣被黑洞拉長，破壞形成恆星的條件；如果麵團的密度夠大，它將有機會克服潮汐切力而藉由自身重力塌縮成『麵包』，也就是成為恆星。」

天文學家藉ALMA觀測了環核盤四周的一硫化碳分子譜線而取得了這張影像。與同樣經常被用來觀察星際氣體分子的一氧化碳相比，一硫化碳對密度較高氣體是更理想的示蹤劑，更能對環核盤取樣，因此能更精確地測量氣體密度，了解環核盤裡到底發生什麼事。

研究小組發現，環核盤雖然有大量的氣體可以形成恆星，但沒有明確的恆星形成證據，看起來重力不穩定的分子氣體團塊應該是在磁場等其他因素的作用下略微地被穩定下來了。

謝佩穎補充道：「由於塵埃磁場產生的偏振信號非常微弱，難以測量，所以在氣體團塊的這個尺度大小上（約8000 AU，AU為天文單位，即日地平均距離），環核盤的磁場一直還沒有被探測過。由於ALMA有高解析度和高靈敏度，而我們已獲得了ALMA時間，所以今後的觀測，我們將對環核盤磁場首次進行廣域的高空間解析度描繪，繼續探索磁場在該地區的恆星形成牽制作用。」

參考資料：

阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列（Atacama Large Millimeter/submillimeter Array，簡稱ALMA）是由歐洲、北美、東亞與智利共和國合作建造的國際天文設施。ALMA的經費來源包括三部分：歐洲地區由歐洲南天天文台（ESO）支應；北美地區由美國國家科學基金會（NSF）、加拿大國家研究委員會（NRC）、與臺灣的行政院科技部（MOST）共同支持；東亞地區經費則為日本國家自然科學研究機構（NINS）、台灣中央研究院（AS）和韓國天文研究院（KASI）共同籌措。 ALMA的建設和運營以歐洲南天天文台（ESO）代表歐洲，美國國家電波天文台（NRAO）代表北美，日本國立天文台（NAOJ）代表東亞。由ALMA 天文臺聯合中心（JAO）統籌管理施工、試運轉、運作事宜 。

本論文於2021年6月1日發表在The Astrophysical Journal, 913 94

篇名與作者：The Circumnuclear Disk Revealed by ALMA. I. Dense Clouds and Tides in the Galactic Center, by: Pei-Ying Hsieh et al

論文鏈結網址：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/abf4cd

新聞聯絡：

周美吟博士後研究員，中央研究院天文及天文物理研究所 (Tel) 02-2366-5415，cmy@asiaa.sinica.edu.tw