我們都知道，宇宙中有一些非常特殊的天體，它們的質(zhì)量非常大，但是體積卻非常小，以至于它們的引力非常強，連光都逃不出來。這些天體就是我們所說的黑洞。有一種類型的黑洞，它的質(zhì)量可以達到幾百萬到幾十億倍太陽的質(zhì)量，我們稱之為超大質(zhì)量黑洞。

超大質(zhì)量黑洞并不是孤立存在的，它們通常位于星系的中心，周圍有大量的物質(zhì)，比如氣體、塵埃、恒星等。這些物質(zhì)受到黑洞的引力作用，會向黑洞靠近，形成一個旋轉(zhuǎn)的圓盤，我們稱之為吸積盤。吸積盤中的物質(zhì)會不斷地失去能量和角動量，最終落入黑洞。在這個過程中，物質(zhì)會釋放出大量的輻射，從無線電波到伽馬射線都有。這些輻射可以讓我們觀測到黑洞的存在和活動，因此我們把這樣的黑洞稱為活躍的超大質(zhì)量黑洞。

活躍的超大質(zhì)量黑洞不僅會吞噬周圍的物質(zhì)，還會對周圍的物質(zhì)產(chǎn)生影響，我們稱之為反饋。反饋的方式有很多，比如黑洞會產(chǎn)生強烈的磁場，從而產(chǎn)生兩個沿著黑洞自轉(zhuǎn)軸噴射出去的高速氣流，我們稱之為噴流。噴流會與周圍的星系內(nèi)部介質(zhì)發(fā)生相互作用，產(chǎn)生沖擊波，加熱和清除星系中的氣體。這樣就會影響星系中的恒星形成和演化。另外，黑洞也會通過輻射壓力，把吸積盤中的一部分物質(zhì)推離黑洞，形成一個球形或錐形的風，我們稱之為吹風。吹風也會對星系中的氣體產(chǎn)生影響，甚至可以影響到星系團的尺度。

因此，超大質(zhì)量黑洞的吞噬和反饋是一個非常重要的物理過程，它關(guān)系到黑洞的生長，以及黑洞與星系的共同演化。然而，要想詳細地了解這個過程，我們需要對黑洞周圍的物質(zhì)進行高分辨率的觀測，這是非常困難的，因為黑洞的尺度非常小，通常只有幾個亞秒。我們需要使用非常先進的儀器，比如亞毫米波陣列（ALMA），才能達到這樣的分辨率。最近發(fā)表的一篇論文就進行了這樣的觀測。

觀測結(jié)果

他們選擇了一個非常適合觀測的目標，它就是南天的天鵝座星系。這是一個距離我們只有4光年的螺旋星系，它的中心有一個活躍的超大質(zhì)量黑洞，質(zhì)量約為170萬倍太陽的質(zhì)量。這個黑洞的活動非常強烈，它產(chǎn)生了強烈的噴流和吹風，而且它的吸積盤的方向和我們的視線非常接近，這樣我們就可以看到吸積盤的結(jié)構(gòu)和動力學。

他們使用了ALMA的最高分辨率模式，觀測了天鵝座星系的中心區(qū)域，使用了兩種波長，分別是0.87毫米和1.3毫米。這兩種波長都可以探測到分子氣體的發(fā)射線，比如二氧化碳和氰化氫。通過對這些發(fā)射線的分析，我們可以得到分子氣體的分布、速度、溫度和密度等信息。

觀測結(jié)果非常令人興奮，我們首次在亞秒的尺度上，直接觀測到了超大質(zhì)量黑洞的吞噬和反饋的過程，并發(fā)現(xiàn)了以下幾個重要的特征：

- 在黑洞附近，有一個非常致密的分子氣體流入，它的質(zhì)量流量約為0.2太陽質(zhì)量每年。這個流入是由一個更大的分子氣體盤驅(qū)動的，這個盤的半徑約為10亞秒，它是由星系中心的引力不穩(wěn)定性產(chǎn)生的。這個流入是黑洞的主要吞噬來源，它的速度約為300公里每秒，它的方向和吸積盤的方向一致。

- 在黑洞附近，有一個非常強烈的分子氣體吹風，它的質(zhì)量流量約為6太陽質(zhì)量每年。這個吹風是由黑洞的輻射壓力產(chǎn)生的，它的速度約為1000公里每秒，它的方向和吸積盤的法線方向一致。這個吹風是黑洞的主要反饋機制，它可以把大部分的流入物質(zhì)推離黑洞，從而限制黑洞的生長。

- 在黑洞附近，有一個非常復雜的分子氣體結(jié)構(gòu)，它包括一個環(huán)形的分子氣體盤，一個雙錐形的分子氣體風，以及一個雙極的分子氣體噴流。這些結(jié)構(gòu)都是由黑洞的自轉(zhuǎn)和磁場產(chǎn)生的，它們之間有著復雜的相互作用，形成了一個多相的吸積-反饋系統(tǒng)。這個系統(tǒng)可以影響到黑洞周圍的星系核，甚至到星系的外圍。