新的ALMA观测发现了超大质量黑洞对星系化学成分的影响，揭示了它们是如何在宿主星系内分解普通分子并增强其他分子的。最近的研究表明，星系中心的超大质量黑洞会极大地影响宿主星系的化学成分。这一发现为我们了解星系演化增加了一个关键因素。

研究黑洞影响的挑战

众所周知，活跃的超大质量黑洞会加热并带走星系中的星际气体，从而使宿主星系发生重大变化。但是，由于黑洞体积小巧，与地球距离遥远，加上星系中的尘埃遮挡，因此很难测量活动超大质量黑洞周围气体的化学成分分布。

氰化氢同位素（H13CN）在图中以黄色显示，只在中心黑洞周围发现。氰基（CN）（红色）不仅出现在中心和一个大尺度的环形气体结构中，还沿着从中心向东北（左上）和西南（右下）延伸的双极喷流出现。蓝色显示的一氧化碳同位素（13CO）避开了中心区域。资料来源：ALMA（ESO/NAOJ/NRAO）、NASA/ESA 哈勃太空望远镜、T. Nakajima et al.

利用 ALMA 进行突破性观测

在这项研究中，由日本国立天文台的齐藤俊树（Toshiki Saito）和名古屋大学的中岛拓（Taku Nakajima）领导的国际研究小组利用ALMA（阿塔卡马大毫米/亚毫米波阵列）观测了位于鲸鱼座方向5140万光年外的Messier 77的中心区域。Messier 77是一个相对较近的星系，它拥有一个活跃的超大质量黑洞。

由于ALMA的高空间分辨率和一种新的机器学习分析技术，研究小组能够绘制出23种分子的分布图。这是首次通过无偏见观测客观描绘所有探测到的分子分布的巡天观测。结果表明，沿着黑洞附近的双极射流喷射路径，星系中常见的分子，如一氧化碳（CO）似乎会分解，而HCN的异构体和氰基（CN）等独特分子的浓度则会增加。

这是一个直接证据，证明超大质量黑洞不仅会影响大尺度结构，还会影响宿主星系的化学成分。