天文學家利用詹姆斯-韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）發現，超大質量黑洞會耗盡宿主星系中恆星形成所需的資源，使宿主星系陷入飢餓狀態。這是在位於宇宙早期的一個與銀河系大小相似的星系中觀測到的。這項發現揭示了黑洞正在透過高速驅逐基本的恆星形成氣體來積極阻止恆星的形成。

天文學家利用詹姆斯-韋伯太空望遠鏡證實，超大質量黑洞會使其宿主星系失去形成新恆星所需的燃料。

由劍橋大學共同領導的國際研究小組利用韋伯望遠鏡觀測了宇宙大爆炸後約20億年的早期宇宙中一個與銀河系差不多大小的星系。和大多數大型星系一樣，它的中心也有一個超大質量黑洞。不過，這個星系基本上已經”死亡”：它大部分時間都不再形成新的恆星。

天文學家利用詹姆斯-韋伯太空望遠鏡證實，超大質量黑洞會使其宿主星系失去形成新恆星所需的燃料。圖片來源：Francesco D’Eugenio

共同第一作者、劍橋大學卡弗利宇宙學研究所的弗朗切斯科-達尤金尼奧博士說：”根據先前的觀測，我們知道這個星系處於’淬火’狀態：考慮到它的大小，它沒有形成很多恆星，我們預計黑洞和恆星形成的結束之間存在聯繫。是暫時的還是永久的。

這個星系的正式名稱是GS-10578，但綽號”巴勃羅星系”是以決定對其進行詳細觀測的同事的名字命名的。在宇宙的早期，這個星系的質量非常大：它的總質量大約是我們太陽質量的2000億倍，大部分恆星形成於125億年到115億年之間。

“在早期宇宙中，大多數星係都在形成大量恆星，因此在這個時期看到如此巨大的死亡星係是非常有趣的，”合著者、同樣來自卡弗利宇宙學研究所的羅伯托-馬約利諾教授說。 “如果它有足夠的時間達到如此巨大的體積，那麼停止恆星形成的任何過程都可能發生得相對較快。”

研究人員利用韋伯望遠鏡偵測到，這個星係正以每秒約1000公里的速度排出大量氣體，其速度之快足以擺脫星系的引力。這些快速移動的風被黑洞”推出”了星系。

和其他有吸積黑洞的星系一樣，”巴勃羅星系”也有快速外流的熱氣體風，但這些氣體雲很脆弱，質量很小。韋伯望遠鏡探測到了一種新的風成分，這是以前的望遠鏡無法看到的。這種氣體更冷，這意味著它的密度更大，最關鍵的是，它不會發出任何光。韋伯望遠鏡具有超強的靈敏度，可以看到這些暗氣體雲，因為它們阻擋了來自其背後星系的部分光線。

從星系噴出的氣體質量大於星係不斷形成新恆星所需的質量。實質上，黑洞正在把星系餓死。今天（9 月16 日），《自然-天文學》雜誌報導了這個結果。

“我們找到了罪魁禍首，”D’Eugenio說。 “黑洞正在殺死這個星系，使它處於休眠狀態，因為它切斷了星系形成新恆星所需的’食物’來源。”

雖然早期的理論模型已經預測到黑洞對星係有這種影響，但在韋伯之前，人們還無法直接偵測到這種影響。

早期的模型預測，恆星形成的結束會對星系產生劇烈的湍流效應，在此過程中會破壞星系的形狀。但這個圓盤狀星系中的恆星仍在有序地運動，這表明情況並非總是如此。

“我們知道黑洞對星係有巨大的影響，也許黑洞阻止恆星形成是很常見的現象，但在韋伯之前，我們無法直接證實這一點，」馬約利諾說。 “就我們研究早期宇宙及其演化過程的能力而言，這是韋伯望遠鏡的另一個巨大飛躍。”

阿塔卡馬大型毫米波-亞毫米波陣列（ALMA）的新觀測以銀河系中最冷、最暗的氣體成分為目標，將告訴我們更多關於這個星系中是否還隱藏著恆星形成的燃料以及恆星形成的燃料在哪裡，以及銀河系周圍區域的超大質量黑洞有何影響。

編譯自/ ScitechDaily