黑洞抛出的高速物质流与恒星形成究竟相辅相成还是相互牴触,至今仍没有定论。最近,ESA 的 XMM-牛顿卫星发现一个黑洞,其强大喷流清除周围星际气体,不仅剥夺黑洞食物,也代表有一大片区域无法形成新恒星,从而改变星系结构。
每个巨大星系中心都有一个超大质量黑洞坐镇,其巨大引力从周围吸引气体向内盘旋,在黑洞周围聚集成一个扁平吸积盘,在旋转过程中加热发光。
但其实黑洞只会吞噬一小部分气体,多数物质最后以接近光速的速度被抛回太空,最近欧洲太空总署 XMM-牛顿卫星更发现 Markarian 817 星系的黑洞带来更戏剧性情节。
该星系距离地球 4.3 亿光年,中心巨大黑洞质量是太阳 4,000 万倍,而黑洞吸积盘气体正以高速向各个方向抛出,强劲黑洞风扫除周围星际气体,导致区域内无法形成新恒星,从而改变星系结构。
超快黑洞风并不常见,侦测到具有足够能量改变宿主星系特征的风更罕见,Markarian 817 星系黑洞并未处于特别活跃状态,因为来自吸积盘的超快风已持续约 1 年,就像一层遮盖物阻挡从吸积盘周围发出的 X 射线,同时因强风清除周遭星际气体,无法形成新恒星,黑洞本身也快没有东西可以进食。
这项发现表明黑洞重塑宿主星系的能力可能比之前想象还要大许多,也解决黑洞及宿主星系相互影响一个悬而未决的难题:为何许多星系(包括银河系)中心附近似乎都有大片空旷区域,很少有新恒星形成?原因在于持续足够长时间的黑洞风清除了恒星形成气体。
新论文发表在《天文物理期刊通讯》(The Astrophysical Journal Letters)。