天文学家借助夏威夷莫纳克亚山的凯克天文台，在附近星系中有了重大发现：观测到了迄今为止规模最大、范围最广的超高温气体流。这一成果为超大质量黑洞能在远离核心处显著改变宿主星系提供了有力证据，相关研究发表于《科学》期刊。
此次研究的焦点是VV 340a星系。观测显示，该星系中心向外延伸的高能气体结构可达2万光年，远超以往记录。研究由加州大学欧文分校和加州理工学院的研究人员主导。凯克宇宙网成像器（KCWI）在凯克II望远镜上的关键观测，捕捉到了延伸至银河系盘面之外、更冷且能量更低的气体。这些气体形成了一个与银河系中心对齐的醒目矛状结构，成为银河系中心超大质量黑洞长期活动的“化石记录”。
“凯克天文台的数据让我们看清了这一现象的真实规模。”加州大学欧文分校博士后研究员、论文第一作者Justin Kader称，“我们在凯克观测到的气体距离黑洞最远，这意味着追踪的时间尺度最长。没有这些数据，我们无法知晓这种外流的强大程度和持久性。”从KCWI获取的数据，对模拟物质喷发量以及判断喷流能否改变星系未来至关重要，研究小组给出了肯定答案。
研究团队将凯克天文台的光学数据，与美国国家航空航天局詹姆斯·韦伯太空望远镜的红外观测数据、卡尔·G·詹斯基甚大阵列（VLA）的射电图像相结合，构建出该系统的完整图像。在星系中心，韦伯探测到了高能“日冕”气体，这些等离子体被加热到极端温度，从黑洞两侧喷发。通常这类气体仅限于数百秒差距区域，但在VV 340a中，它延伸了数千秒差距，成为有史以来观测到的最广泛日冕气体结构。
甚大阵列（VLA）的无线电数据显示，黑洞发射的一对等离子体射流在向外移动时扭曲成螺旋状S形图案，这是“射流进动”的证据，即射流方向随时间缓慢摆动。Kader表示：“这是首次在盘状星系中，观察到由旋进、千秒差距尺度的射电喷流驱动如此大规模的外流。”
韦伯的红外观测展现了系统充满活力的核心，凯克天文台的观测则呈现了能量如何向外传播、与周围星系相互作用并带动气体运动。KCWI的数据表明，随着喷流速度减慢，它会卷入更冷物质，并以较低速度将其向外推。这一过程使星系中的气体以每年形成近20个太阳的速度被剥离，极大抑制了未来恒星的形成。
令人意外的是，这种活动发生在VV 340a这样相对年轻的恒星形成螺旋星系中，它正处于与另一个星系合并的早期阶段。而强大的进动射流通常出现在已停止恒星形成的古老椭圆星系中。这一发现挑战了关于星系及其中心黑洞共同演化的长期观点，也提出了类似事件可能发生在银河系等星系中的可能性。Kader说：“银河系虽无此类事情的明确化石记录，但不能排除这种可能，它改变了我们对所生活星系的认知。”
该团队计划进行更深入、更高分辨率的无线电观测，以确定第二个超大质量黑洞是否导致喷气式飞机摆动，这或许是识别二元黑洞系统的第一步。加州理工学院/IPAC的副科学家、该研究第二作者兼资深作者Vivian U说：“我们才刚开始了解这种活动的普遍程度，通过凯克天文台和其他强大天文台的合作，我们为星系随时间变化打开了新窗口。”
