Міжнародна група астрономів за допомогою радіотелескопу ALMA спостерігала активну галактичне ядро, розташоване в галактиці Циркуль. Це найближча до Чумацького Шляху галактика, в центрі якої розташована надмасивна чорна діра, яка активно акреціє навколишній газ. Спостереження виконані з рекордною роздільною здатністю менш парсека (3,2 світлових року) на піксель.
Центральна область галактики Циркуль. Зображення: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), T. Izumi et al.
Це перший кількісний вимір в такій деталізації газових потоків і їх структур в безпосередній близькості від надмасивної чорної діри у всіх газових фазах, включаючи плазмову, атомну і молекулярну. В результаті вчені зафіксували потік акреції, що прямує до надмасивної чорної діри, і виявили, що він генерується внаслідок гравітаційної нестабільності.
Спостережуваний газовий диск демонстрував настільки значну гравітаційну силу, що її не могло підтримувати тиск, розрахований на основі руху диска. Коли виникає така ситуація, акреційний диск стискається під власною вагою, утворюючи складні структури і стаючи нездатним підтримувати сталий рух в центрі галактики. В результаті газ швидко падає в бік центральної чорної діри.
Крім того, аналіз показав, що значна частина цього акреційного потоку не використовується для зростання чорної діри. За щільності спостережуваного газу і швидкості потоку вони розрахували швидкість акреції, з якої газ надходить в чорну діру. Вона виявилася в 30 разів більше необхідної для підтримки активності цього ядра.
Шляхом кількісного аналізу вчені виявили, що велика частина газу, який тік до чорної діри, було викинуто у вигляді атомних або молекулярних потоків. Однак через свою низьку швидкість вони не змогли вирватися з гравітаційного потенціалу чорної діри і в кінцевому підсумку повернулися в газовий диск. Після чого процес повторювався.