早期宇宙中特大質量黑洞正“吞噬”所在星系

天文學家發現早期宇宙中有一個超大質量黑洞正在把它所在的星系“餓”死。

這次觀測是藉助詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）完成的。

由於有速度高達每小時 200 萬英里的氣體風在吹拂，這個星系的死亡似乎進展得很快。

當星系的恆星形成過程被切斷時，它就會被認爲是死亡的了。

要是作爲恆星基礎的那些密集的氣體和塵埃雲都耗盡了，就會出現這種情況。

長久以來，科學家們一直覺得，當星系中心的超大質量黑洞把氣體和塵埃從星系裡排出去的時候，星系有可能會過早“死亡”。

JWST 的觀測結果是第一批實打實的證據，證實了星系因“飢餓”是如何阻止恆星形成的。

一組研究人員在對名爲“巴勃羅星系”的早期星系展開研究後，得出了這一結論。

它的正式名稱即 GS-10578。

巴勃羅星系是以建議對其展開詳細觀測的團隊成員之名命名的。它位於約 115 億光年之外。

“根據早期觀測，我們知曉這個星系處於熄滅狀態：鑑於其規模，它沒形成衆多恆星，並且我們預計黑洞與恆星形成的終結存在關聯，”劍橋大學卡夫利宇宙學研究所的團隊成員弗朗西斯科·德尤金尼奧（Francesco D'Eugenio）說。

“然而，在詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）出現之前，我們始終無法對這個星系展開足夠詳盡的研究以證實這種關聯，也不曉得這種熄滅狀態是暫時的還是永久性的。”

這個星系的大小大致與銀河系相同，其質量是太陽的 2000 億倍。在 125 億至 115 億年前，它孕育了大部分恆星。在宇宙早期的這個特定時期，它的質量也異常巨大。

在宇宙早期，大多數星系都在大量形成恆星，所以巴勃羅星系的消亡顯得不同尋常。

據同樣來自卡夫利宇宙學研究所的羅伯託·馬約利諾表示，停止其恆星形成的過程一定發生得相當快，因爲在此之前它仍有足夠的時間達到如此巨大的規模。

該團隊通過詹姆斯·韋伯太空望遠鏡判定，巴勃羅星系中心的超大質量黑洞正在以高達每小時 220 萬英里的速度噴射大量氣體。

如此顯著的速度足以抗衡星系的引力影響，使氣體和塵埃得以逃逸。

巴勃羅星系的風含有的密集氣體成分，比許多其他星系的更冷、更密集。

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡之所以探測到密集的氣流，是因爲它阻擋了其後方星系的光線。

巴勃羅星系的氣流質量要大於新恆星形成所需要的氣體質量。

“我們找到了罪魁禍首，”德尤吉尼奧說。“這個黑洞正在扼殺該星系，還通過切斷星系形成新恆星所需的‘食物’來源，令其處於休眠狀態。”

接下來，該團隊計劃使用阿塔卡馬大型毫米-亞毫米陣列（ALMA）進行調查。它由位於智利北部的 66 個射電望遠鏡構成。它或許能揭示巴勃羅星系中的氣體殘餘。

該研究發表於 《自然·天文學》。