科学家发现被黑洞“千刀万剐”而早逝的星系

天文学家发现宇宙初期一个已经死亡的年轻星系，它因为受到超大质量黑洞“千刀万剐”般的折磨，最终“英年早逝”。这是迄今发现最古老的死亡星系之一。

英国剑桥大学（University of Cambridge）在1月12日发布的新闻稿中指出，在一项由该校主导的研究中，研究人员利用詹姆斯‧韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope）和阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列（Atacama Large Millimeter/submillimeter Array，ALMA）的资料，研究了早期宇宙中的一个星系——大约在宇宙大爆炸后30亿年。

这个星系被命名为GS-10578，但其昵称为帕布罗星系（Pablo’s galaxy）。对于宇宙的初期阶段而言，该星系的质量非常大，大约是太阳质量的2,000亿倍，而且它的大部分恒星形成于125亿至115亿年前。

GS-10578似乎“英年早逝”。尽管它还相当年轻，却停止了新恒星的形成，因为它几乎完全缺乏恒星形成所需的低温气体。

该星系中心的超大质量黑洞似乎是罪魁祸首。但这个星系并非死于灾难性的事件，而是遭受了“千刀万剐”般的折磨——此黑洞反复加热该星系内外的气体，阻止其补充新鲜气体，最终扼杀了恒星的形成。

研究人员利用ALMA对该星系进行了将近7个小时的观测，希望能侦测到一氧化碳——低温氢气的一种示踪剂，但却一无所获。

这项研究的主要报告撰写人、剑桥大学卡文迪什实验室（Cavendish Laboratory）和科维理宇宙学研究所（Kavli Institute for Cosmology）的研究人员舒尔茨（Jan Scholtz）表示，即便这是ALMA对这类星系进行的最深入观测之一，也几乎没有发现任何冷的气体残留。这表明该星系的消亡是一个缓慢的过程，而不是一次剧烈的打击。

与此同时，韦伯太空望远镜的光谱观测显示，该星系的超大质量黑洞喷发出强大的中性气流，速度高达每秒400公里，每年带走相当于60个太阳质量的气体。这些数据表明，该星系剩余的燃料在短短1,600万至2.2亿年内就被耗尽——远快于类似星系通常需要数十亿年的时间尺度。

经由重建星系的恒星形成历史，研究人员得出结论——该星系在演化过程中的气体净流入量为零。这意味着它从未补充过新鲜气体。黑洞似乎不是一次将所有气体吹走，而是通过多次循环加热或驱逐流入的物质，进而阻止了该星系的自我补充。