通过阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）和钱德拉X射线望远镜捕捉到的银河系中心的视图。（图片来源：X射线：NASA/CXC/西北大学/M. Gorski；射电：ESO/NAOJ/NRAO/ALMA；图像处理：NASA/CXC/SAO/K. Arcand 和 P. Edmonds. NASA/UMass/D.Wang等。）经过50年的搜索，天文学家终于发现了来自人马座A*（Sgr A*）的强风的证据，人马座A*是我们银河系中心的超大质量黑洞。这个发现深化了我们对超大质量黑洞周围的物理学以及银河系中心的理解。科学家们早已提出，黑洞在吞噬物质的同时产生能量，推动物质远离其附近，这个过程被称为“黑洞风”。这甚至适用于人马座A*，它的食物来源主要是气体和尘埃，对于人类来说，相当于每百万年只吃一粒米。问题在于，科学家们一直无法收集到穿过银河系中心的黑洞风的证据，导致这一谜团在天文学中持续了大约半个世纪——直到现在。“除非黑洞存在于一个完美的真空中，否则它一定会以某种方式吹出风。而宇宙中没有完美的真空，”团队的共同领导者、西北大学的研究员马克·戈尔斯基在一份声明中说道。“通过新的观察，这是我们第一次有足够清晰的视图来看到风的印记。我们查看了数据，并说，‘看！这是大家50年来一直在寻找的东西。’”观察黑洞风远非易事。科学家们早已意识到，正在喂养的黑洞会发出强大的物质流，包括喷流和风。风的产生是因为落向黑洞的物质被加速至接近光速，产生的压力将下落的物质推开。虽然之前已经观察到贪婪进食的黑洞，但几乎不进食的人马座A*并未被确认。它稀疏的物质消耗以及从我们的视角看被银河系平面遮挡的事实，使得追踪这一风相当困难。戈尔斯基的西北大学同事和团队共同领导者莱娜·穆尔奇科娃指出，科学家们首次探测到了非常接近人马座A*的分子气体，这些气体正喂养这颗超大质量黑洞。这使得人马座A*在某种程度上与其他超大质量黑洞相似。“风不强大，而且它的方向可能会随着时间而变化。这表明我们的黑洞并不独特，我们在宇宙中的位置也并不独特，”穆尔奇科娃补充道。“为了观测我们自己的黑洞，我们必须透过我们银河系的平面。这意味着我们必须透过气体、尘埃和离子化结构，而实际上你很难透过这些看到。”通过阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）收集的五年深度观察数据，团队克服了这些困难，ALMA位于智利北部，拥有66个射电天线。这提供了距人马座A*约3光年的冷分子气体的最清晰图像。这些观察中让科学家震惊的一个方面是，在这一冷气体云中发现了一个三光年长的圆锥形空腔。他们推测，这个空腔一定是被在该区域穿行的黑洞风中的更热气体清理出来的，可能是将冷气体推到前面或加热它。“如果你从黑洞吹出热物质，它就不想与冷物质共存，”戈尔斯基说。“它要么将冷物质推出去，要么加热它。而如果它太热，你将不再看到冷气体。”人马座A*周围的区域充满了恒星，而恒星也会向外吹出物质，但团队推测这些恒星风不会携带足够的能量来开凿如此大的空腔。“这是物质的巨大缺失。我们计算了创建这个空腔所需的能量。它超过了该区域恒星所能提供的能量，”戈尔斯基解释道。“基本上，必须有来自超大质量黑洞的输入。而且，如果你跟随圆锥的形状，它正好指向黑洞。”为了进一步验证他们的结果，科学家们查看了美国宇航局的钱德拉X射线太空望远镜对同一区域的观察。“特殊的声明需要特殊的证据，”戈尔斯基说。“我们希望确保我们并不只是在观察某种成像伪影。然后，钱德拉的X射线图像恰好完美地匹配，分子特征对齐。”这通过揭示X射线发射进一步支持了ALMA的结果。