黑洞「餓死」宿主星系，抑制新恆星產生？

近期研究團隊使用韋伯太空望遠鏡，詳細觀測了一個在宇宙誕生後約 20 億年，總質量約為太陽 2,000 億倍，大小與銀河系相當的極早期星系 GS-10578。就像多數的大型星系一樣，星系 GS-10578 在核心內擁有一個超大質量黑洞。但研究團隊發現，這個星系大部分恆星約在 125 至 115 億年前誕生，之後就不再形成新恆星，代表此星系已經「死亡」。

▲ 經由韋伯太空望遠鏡觀測結果證實，因星系核心超大質量黑洞影響，持續噴出的大量低溫氣體，讓宿主星系因缺乏燃料而無法再產生新恆星，最終導致星系本質上的「死亡」。（Source：Francesco D’Eugenio）

在宇宙形成初期，星際空間與星系中皆充滿著大量濃密的氣體和塵埃，因此在此時期的星系大多正快速地產生大量恆星。而以星系GS-10578的大小看來，會在此階段驟然停止形成新恆星十分不尋常。

在團隊分析觀測數據後推論，因受大質量黑洞驅動，星系GS-10578正以每秒約1,000公里的高速噴出大量低溫氣體塵埃。此效應與星系中的超大質量黑洞噴出高溫氣體十分不同。黑洞噴出高溫氣體的質量與星系本身比較起來十分微小，但韋伯望遠鏡觀測到的低溫噴射氣體，除了本身恰巧是星系產生恆星的原料之外，噴出的質量之大，竟大於星系持續形成新恆星所需的質量，此效應讓星系GS-10578再也無法形成新恆星。換句話說，黑洞正在將此星系「餓死」。

之前部分天文學家曾主張，位於星系核心的黑洞會對於其演化產生重大影響，但都無法證實。現在藉由韋伯太空望遠鏡的觀測結果，確認了前述的想法。接下來研究團隊將運用阿塔卡馬大型毫米/次毫米波陣列（ALMA），針對星系中最冷、最暗的氣體進行觀測，以便更加詳細瞭解星系演化過程。