(科學新知)星系中心黑洞「越胖」,星系「老得越快」   陳席元

位於星系中心的黑洞對整個星系有何影響?近日,南京大學天文與空間科學學院王濤教授團隊與合作者首次揭示,星系中心的黑洞質量越大,整個星系的原子氫氣體含量就越低,星系也越容易「衰老」。相關成果14日由國際著名學術期刊《自然》在線發表。

作為論文第一作者和通訊作者,王濤介紹,天文學界一般把星系分為兩類,一類是不斷有新恆星誕生的年輕星系,被稱為「恆星形成星系」;另一類是「被動演化星系」,它們年齡較大,幾乎沒有新恆星形成。研究前者如何轉變為後者,也就是星系如何「衰老」,是天文學界的重要課題。

「二十世紀七十年代就有理論學者提出,星系中心的超大質量黑洞在吸積物質的過程中,釋放出的巨大能量會影響星系的演化。經過幾十年的探索,這一觀點已成為當前主流星系演化理論模型的核心論點,但觀測上一直缺乏明確的證據。」王濤說。

他的團隊與合作者梳理了國內外多家天文台近20年對鄰近星系的觀測數據,分析結果顯示,星系中心的黑洞質量越大,整個星系的原子氫氣體含量越低,這個星系成為「被動演化星系」的可能性也越高。

「原子氫氣體是星系冷氣體的主要成分,而冷氣體正是形成恆星的原料。」王濤說,「由於黑洞在吸積物質的過程中會釋放能量,黑洞質量越大,釋放的能量越多,就會把冷氣體『加熱』乃至直接『吹散』,就不容易形成新恆星了。」

《自然》審稿人評價認為,這項研究將原子氫氣體這一恆星形成的原料直接與黑洞聯繫在一起,對理解星系的形成與演化具有重要意義。◇