宇宙的呼吸：黑洞風揭示星系與黑洞的共生關係
由以色列理工學院（Technion – Israel Institute of Technology）物理系的 Ehud Behar 教授與東京大學（University of Tokyo）的萩野浩一教授共同領導發表於《Nature》的最新研究聚焦於超大質量黑洞 PDS 456，並且揭示一個發生在黑洞中以光速的 20% 至 30% 速度噴發的超高速風流現象。研究團隊與日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）合作下，利用 XRISM （X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission）太空望遠鏡所觀測的 X 射線輻射資料進行分析。該太空望遠鏡設計宗旨目標在於加深人類對宇宙形成、星系團演化，以及黑洞周圍時空結構的理解。該望遠鏡已在繪製主要宇宙現象的研究中發揮關鍵作用，並持續提升我們對元素形成與宇宙結構演化等動態過程的認識。
在大多數星系中心都存在著一個超大質量黑洞，其質量與星系核球（bulge）質量高度相關，顯示出它們可能是同步演化而來。這種同步演化驅動力很可能來自於黑洞周圍區域所釋放的強大風流。這些風流可藉由觀測 X 射線進行偵測，但以往的觀測技術無法準確描繪其結構或運動。此研究使用的XRISM望遠鏡成功克服了這個挑戰。研究中發現，超大質量黑洞周遭的超高速風並非穩定連續流體，而是以類似子彈般的高密度氣體團塊形式，朝向多個方向噴射而出。這種黑洞噴射出的超高速風有著已知星系風的 一千倍以上能量。氣體噴出速率估計約為每年數百個太陽質量，以星系尺度來看的話，是極為驚人的速率。
而在此研究使用的XRISM太空望遠鏡是由日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）與美國航太總署（NASA）共同執行計畫所建立，並獲得歐洲太空總署（ESA）的協助。以色列理工學院的Ehud Behar 教授是 XRISM 科學團隊中唯一非太空機構所屬的研究者，並由日本宇宙科學研究所（ISAS）所長親自邀請加入。XRISM 的設計吸取了以往日本 X 射線望遠鏡任務中技術中斷的經驗加以改進，主要目標在於確保 X 射線觀測的長期持續性，以取得高能天體物理領域的關鍵數據。未來至少 13 年內（直至預計於 2035 年發射的 ATHENA 望遠鏡上線前），XRISM 將是唯一具備此能力的太空望遠鏡，確保高能天體觀測資料的連續性與不中斷性。
資料來源： https://www.technion.ac.il/en/blog/article/researchers-discover-powerful-black-hole-winds/
原始論文：https://doi.org/10.1038/s41586-025-08968-2
