一項最新研究顯示，圍繞超大質量黑洞存在的氣體物質會從吸積盤的上下兩個方向上噴射而出，就像一座三維噴泉，科學家們很早就猜想，圍繞活動星系核的氣體環會形成一個類似甜甜圈的形態，但現在，科學家們首次揭示了這種結構形成的過程細節。利用設在南美洲智利境內的阿塔卡瑪大型毫米波/亞毫米波天線陣列（ALMA）進行的觀測和模擬結果顯示，所謂“甜甜圈”實際上是一個活躍得多的結構，由三個同步轉動的部分組成。

根據最新的研究成果，圍繞黑洞的氣體下落過程其實更多是一種三步走的過程。首先，低溫氣體在自轉平面附近形成一個盤狀結構，不斷加熱，直到其中的分子解體；這其中的一部分分子物質會被噴射出去，朝向吸積盤的上方或下方高速噴出，但隨後在引力作用下散開並再次落回吸積盤，有點像是噴水池中的噴泉，從而在四周構成一個類似甜甜圈的厚圈狀結構。

ALMA觀測到的一個星系內部CO分子氣體以及C原子分佈情況

領導這項研究的日本鹿兒島大學理論物理學家和田桂一指出：“此前的理論模型預設了一個甜甜圈結構。但我們的研究與此不同，我們並不進行思維預設，我們的模擬從物理學方程出發，首次揭示出那些區域的氣體物質會如何自然而然地形成甜甜圈狀。”

科學家們認為，幾乎所有成熟的大型星系核心地區都存在超大質量黑洞，這些黑洞擁有數十億倍太陽質量，會造成時空的嚴重扭曲在這項最新研究中，來自日本國立天文台的研究人員對一個遠在1400萬光年外的星系核心的超大質量黑洞展開研究。他們將觀測結果與在超級計算機上進行的氣體墜落向黑洞的模擬結果進行對比，最終得到的結果對傳統觀點提出了挑戰。

根據他們的研究成果，這個圍繞黑洞的氣體下落過程其實更多是一種三步走的過程。

首先，低溫氣體在自轉平面附近形成一個盤狀結構，不斷加熱，直到其中的分子解體；這其中的一部分分子物質會被噴射出去，朝向吸積盤的上方或下方高速噴出，但隨後在引力作用下散開並再次落回吸積盤，有點像是噴水池中的噴泉，從而在四周構成一個類似甜甜圈的厚圈狀結構。

領導這項研究的日本鹿兒島大學理論物理學家和田桂一指出：“此前的理論模型預設了一個甜甜圈結構。但我們的研究與此不同，我們並不進行思維預設，我們的模擬從物理學方程出發，首次揭示出那些區域的氣體物質會如何自然而然地形成甜甜圈狀。我們的模擬也與許多觀測結果相吻合。”

長久以來，科學家們一直在試圖弄清位於幾乎每個大型星系核心的這些神秘結構的本質，而這項最新研究為這一方向提供了最新觀點。

和田桂一表示：“借助ALMA設備對低溫分子氣體和溫暖原子氣體分佈與運動的觀察，我們展現了活躍黑洞周圍的所謂’甜甜圈’結構是如何自然產生出來的。”他說：“基於這些發現，我們最好改寫一下我們的相關教科書。”