長久以來，我們都知道銀河系中心有個超大質量黑洞，周遭應該要有一層物質吸積盤。然而天文學家到目前為止都還未真正成像吸積盤，僅看過一團球形氣體大致流動著。現在，科學家利用 ALMA 揭露黑洞附近一個冷氣體帶，終於清楚看見氣體圍繞著銀河系黑洞旋轉的景象。
地球距離銀河系中心約 26,000 光年，那裡有一個超大質量黑洞人馬座 A*（Sagittarius A*、Sgr A*）鎮守，質量是太陽質量的 400 萬倍大。經過數十年研究，天文學家逐漸對黑洞周圍的混亂地區有了眉目，那裡充滿四處漫遊的恆星、星際塵埃雲、一團包含非常熱和相對較冷的雲氣，科學家預計這些氣體會形成圍繞著黑洞的巨大吸積盤，從黑洞的事件視界處向外延展十分之幾光年。
然而我們在實際觀測時面臨巨大障礙。迄今為止，天文學家只看過一些於黑洞上空盤旋的恆星和氣體雲，還有一團非常稀薄的高溫氣體，大致呈球形流動，溫度估計為 1,000 萬℃（約太陽核心溫度的三分之二），在此溫度下，氣體於 X 射線波段下發出耀眼光芒，讓科學家得以利用太空 X 射線望遠鏡研究。問題是，這些氣體並沒有明顯組成一個圍繞黑洞旋轉的吸積盤。
除了這團炙熱的發光氣體，科學家也曾利用毫米波長望遠鏡觀測到，距離黑洞幾光年內有另一團相對較冷的氫氣雲塊（約 1 萬℃），直徑約人馬座 A* 直徑 20,000 倍，質量估計為地球 30 倍，不過我們同樣不清楚這些冷氣體對滋養黑洞有何貢獻。
▲ 較冷氫氣團（藍色）在黑洞周圍流動。
所幸現在，靠著阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列（ALMA）更靈敏的細節分析能力，科學家終於看見這團較冷氣體確實形成了吸積盤，圍繞黑洞旋轉。
黑洞周圍強烈的輻射可導致氫原子不斷失去、重組電子，這道過程會形成一種獨特的毫米波長訊號，在宇宙行進也不易損耗，ALMA 便觀察這些擁有特定波長的光粒子在黑洞周圍分布，因而發現了橢圓形的圓盤，且中間有一個空隙，也就是黑洞；並且，圓盤一側光被拉伸（紅移），另一側光則被壓扁（藍移），表明圓盤一側朝地球移動，另一側則背向地球移動──這就是旋轉吸積盤的明顯標誌！
天文學家不只終於成像人馬座 A* 周圍難以捉摸的吸積盤，也能研究它的旋轉特徵、進食胃口好不好。團隊估計，吸積盤質量約介於太陽質量的 0.00001~0.0001 倍，具體數據要取決於吸積盤厚度，而我們的超大質量黑洞，每年大約只吞食 2.7×10 -10 太陽質量的物質，或說不到月球質量的一半。
新論文發表在《自然》（Nature）期刊。
- Cool Gas Circles Milky Way’s Supermassive Black Hole
- A Cool, Gassy Ring Has Been Detected Around Our Galaxy’s Gigantic Black Hole
- The accretion disk around our galaxy’s black hole has been spotted at last
- Cool, Nebulous Ring around Milky Way’s Supermassive Black Hole
（圖片來源：美國國家電波天文台）
