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超大質量黑洞“抽干”燃料 早期宇宙星系為何陷入“慢性饑餓”困境?

   時間:2026-01-14 11:51:50 來源:互聯網編輯:快訊 IP:北京 發表評論無障礙通道
 

宇宙誕生初期,一個質量堪比銀河系的星系卻提前步入“暮年”,這一發現讓天文學家倍感驚訝。該星系編號為GS-10578,因首位系統研究者而得名“帕布羅星系”。它誕生于大爆炸后約30億年,卻已擁有2000億倍太陽質量,其恒星形成活動卻在約125億至115億年前戛然而止,此后幾乎未再誕生新恒星。

為破解這一反常現象,英國卡文迪許實驗室團隊展開深度觀測。他們原計劃通過阿塔卡馬大型毫米波陣列尋找冷氫氣——這種恒星誕生的關鍵原料,但探測結果令人困惑:星系內竟檢測不到任何冷氫氣痕跡。這意味著支撐恒星形成的物質儲備已徹底枯竭。

進一步研究揭示了驚人真相。詹姆斯·韋布望遠鏡的光譜數據顯示,星系核心潛伏著一個超大質量黑洞。這個黑洞正以每秒400公里的速度噴發強烈中性氣體風,每年帶走相當于60個太陽質量的氣體物質。按照這種消耗速度,星系剩余氣體將在1600萬至2.2億年內完全耗盡,遠短于同類星系數十億年的演化周期。

科學家將這種死亡機制形容為“慢性窒息”。黑洞持續釋放的能量如同宇宙級加熱器,將周圍氣體加熱至極端高溫,使其無法冷卻坍縮形成新恒星。這種漸進式的資源剝奪過程,使得星系在表面平靜的狀態下逐漸喪失生命力,既未經歷劇烈碰撞也未爆發超新星,卻因內部黑洞的持續消耗而走向衰亡。

該發現為解釋早期宇宙中眾多“早熟”星系提供了新視角。這些質量巨大卻過早停止恒星形成的星系,可能普遍遵循著類似的“饑餓演化”路徑。它們的存在表明,星系生命周期不僅受外部碰撞影響,內部黑洞的能量輸出同樣能主導整個星系的命運軌跡。

 
 
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