星系中心的超大质量黑洞会驱动气体外流，天文学家长期以来一直研究这些外流的反馈过程如何反过来决定星系的演化。但一个关键难题是，这种气体外流与中心区域辐射对宿主星系的行为和演化究竟有何相对影响。
印度天体物理研究所的天文学家主导开展了一项新研究，揭示了这些塑造宇宙的强大力量的关键特性。研究发现，黑洞周围的强烈辐射及其发射的高速喷流会共同作用，将气体从星系中心逐出，可能导致中心区域恒星形成停止，进而调控星系生长。
研究人员利用美国斯隆数字化巡天望远镜（光学波段）和甚大阵射电望远镜（射电波段）等国际天文设施的存档数据，对500多个拥有活动星系核（AGN）的近距星系进行了研究。活动星系核是高能星系中心，由物质坠入超大质量黑洞（质量可达太阳的数百万倍）提供动力，会释放大量辐射和气体。
该研究的主要参与者佩耶·南迪称，研究发现暖电离气体外流在活动星系核中普遍存在，虽然黑洞的辐射是主要驱动力，但拥有射电喷流的星系，其外流速度明显更快、能量更强。
研究进一步表明，在射电波段可探测到的星系中，此类高速气体外流（从星系中心被抛射出的高速气流）的发生率（56%）是无射电辐射星系（25%）的两倍多。这些强风速度可达每秒2000公里，足以摆脱星系自身的引力束缚。
研究人员发现，这些外流的能量与超大质量黑洞产生的总光度/功率之间存在密切联系。对于拥有射电喷流（从超大质量黑洞附近发射的窄束相对论性粒子，速度接近光速）的星系来说，这种联系更为显著。这表明喷流虽然不是主要原因，但能起到“助推器”作用，有助于逐出更多气体。
此外，由于这些星系中的气体外流，中心区域的恒星形成几乎完全停止。该研究利用恒星群体的光学测量和红外颜色诊断证实，驱动这些气流的是黑洞活动而非恒星形成。这指向一种名为“活动星系核负反馈”的现象，即黑洞活动会抑制其周围新恒星的诞生。
这些发现是理解超大质量黑洞、射电喷流、恒星形成及其宿主星系演化之间复杂相互关系的重要一步。相关研究发表于《天体物理学杂志》，让人类对星系演化以及部分星系恒星形成率低的原因有了更深入的认识。
原文题目：Black holes and cosmic jets join forces to shape galaxies
发布日期：2025年10月21日 检索日期：2025年10月27日
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