新的ALMA觀測發現了超大質量黑洞對星系化學成分的影響，揭示了它們是如何在宿主星系內分解普通分子並增強其他分子的。最近的研究表明，星系中心的超大質量黑洞會極大地影響宿主星系的化學成分。這項發現為我們了解星系演化增加了一個關鍵因素。

研究黑洞影響的挑戰

眾所周知，活躍的超大質量黑洞會加熱並帶走星系中的星際氣體，使宿主星系發生重大變化。但是，由於黑洞體積小巧，與地球距離遙遠，加上星系中的塵埃遮擋，因此很難測量活動超大質量黑洞周圍氣體的化學成分分佈。

氰化氫同位素（H13CN）在圖中以黃色顯示，只在中心黑洞周圍發現。氰基（CN）（紅色）不僅出現在中心和一個大尺度的環形氣體結構中，還沿著從中心向東北（左上）和西南（右下）延伸的雙極噴流出現。藍色顯示的一氧化碳同位素（13CO）避開了中心區域。資料來源：ALMA（ESO/NAOJ/NRAO）、NASA/ESA 哈伯太空望遠鏡、T. Nakajima et al.

利用ALMA 進行突破性觀測

在這項研究中，由日本國立天文台的齊藤俊樹（Toshiki Saito）和名古屋大學的中島拓（Taku Nakajima）領導的國際研究小組利用ALMA（阿塔卡馬大毫米/亞毫米波陣列）觀測了位於鯨魚座方向5140萬光年外的Messier 77的中心區域。Messier 77是一個相對較近的星系，它擁有一個活躍的超大質量黑洞。

由於ALMA的高空間解析度和一種新的機器學習分析技術，研究團隊得以繪製出23種分子的分佈圖。這是首次透過無偏見觀測客觀描繪所有偵測到的分子分佈的巡天觀測。結果表明，沿著黑洞附近的雙極射流噴射路徑，星系中常見的分子，如一氧化碳（CO）似乎會分解，而HCN的異構體和氰基（CN）等獨特分子的濃度則會增加。

這是一個直接證據，證明超大質量黑洞不僅會影響大尺度結構，還會影響宿主星系的化學成分。