新的發現表明黑洞以一種驚人的方式能影響恆星的形成
圖解：一幅黑洞觸發恆星形成的合成圖像，跨越的距離有史以來最長
圖源：美國宇航局/錢德拉X射線天文臺/義大利國家天體物理研究所/羅伯特.吉利等人
在遙遠的宇宙中距離地球100億光年的地方，一個巨大的黑洞正在噴射一股強大的能量噴流，這可能正給距這股能量源100萬光年的星系中恆星的形成增壓。
黑洞雖然已具有宇宙真空吸塵器的美譽，但它們也作為星系的中心向外噴射粒子流和輻射，在恆星的形成中起著作用。如果這一點被證實，那麼這個新的結論可能證明黑洞能跨越多個星系影響恆星的形成這一首次觀測到的現象。
科學家把這個通過新墨西哥卡爾.央斯基的甚大天線陣首次發現的星系命名為(QSO) SDSS J1030+0524。這項工作（和上圖）結合了亞利桑那州的大型雙目望遠鏡的可見光觀測、智利的超大型望遠鏡的無線電波和地球軌道上的錢德拉X射線天文臺才創建了研究的星系周圍環境的圖像。結果表明，在主星系周圍100萬光年的距離內，星系的密度高於平均水平。主星系是上圖中靠近中下方的粉紅亮點。
結合所有的數據描繪出一個複雜的場景。黑洞噴射出兩股粒子流（圖像中星系兩側藍色和紫色區域）以發射無線電波，圍繞在黑洞周圍的氣體發出X射線；另一團氣雲（圖中粉紅色的大斑點）在圖像左側邊緣產生X射線。在圖像中看起來就像是噴流穿過了幾個星系來給這團氣雲熱能。根據發表在《天文學和天體物理學》期刊上的論文來看，這樣會使氣體壓縮，並且促使恆星的形成處在一個高於平均水平的速度。
義大利國家天體物理研究所的天文學家伊莎貝拉.普蘭多尼參與了這項研究，她告訴吉茲莫多，在這項研究背後的研究人員更傾向於相反的情況，認為黑洞向星系注入足夠的能量以減緩恆星的形成。普蘭多尼說，即便在研究人員觀察到增強的情況下，它通常發生在接近無線電噴射的地方，並且「不在幾百個千秒差距的尺度上」。作為參考，一個千秒差距大約是3260光年。黑洞對恆星的形成有影響這個巨大而驚人的發現可能會產生重要的影響。
來自義大利國家天體物理研究所的羅伯特.吉利，是這項研究的第一作者，他告訴吉茲莫多：「如果這種現象是常見的，那麼超大質量黑洞不僅在塑造其宿主星系，而且對它們所形成的整個環境的塑造都起著巨大的作用。」
普蘭多尼解釋道，儘管這可能是個潛在的令人興奮的結果，但對於這一點的研究工作只是關於數據的解釋，還需要對無線電更深入和更高解析度的觀測才能確定是怎麼回事。吉利告訴吉茲莫多，接下來研究團隊正計劃更密切地觀測這個系統，以看看它對星系的影響到底能延伸多遠，並且探索其他潛在的可能發生這種行為的星系，如「蜘蛛星系」。
人們常說天文學是一門觀測科學，我們無法在實驗室創造或研究恆星或星系，因此我們從宇宙得到的所有信息都是源於觀測。然而，還有另外一種方法—模擬，天文學家用複雜的算法和計算機技術，再結合物理定律，可以在計算機中重現恆星、太陽系、星系和大規模的宇宙。
儘管在大尺度上比較時它是很逼真的，但在模擬冷暗物質範式內可見的宇宙時，出現了一些差異。計算機模擬傾向於預測更多大型星系周圍的衛星恆星系統，和觀測到的相比（衛星星系缺失問題，1），他們無法複製具有清晰螺旋結構的盤主導的星系作為我們的銀河系（角動量問題，2），並且他們無法重現既定質量星系的星係數量（其他問題）。為了使計算機模擬能夠復刻觀測值，理論工作者們需要能夠調節星系中恆星形成的機制。
一種被稱作「反饋」的機制被提出，很快被證明是成功的。一方面，爆炸的巨星（超新星）可能會影響低質量星系中恆星的形成；另一方面，物質朝著大型星系的中心聚集，那裡是發現超大質量黑洞的地方，同樣能釋放大量的光和輻射（活動星系核，AGN），調節更大系統中恆星的形成。然而，儘管許多天文學家做出了努力，但這種活動星系核的觀測證據仍在長時期內難以捉摸。
作者：Ryan F. Mandelbaum
FY：應如是
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