如果沒有超大質量黑洞坐鎮星系中心,宇宙老化速度將比現在快許多。新研究發現,位於星系中心的超大質量黑洞充當著心肺功能角色,有效調節星系「呼吸」以防止星系生長失控。
我們知道大多數星系中心都有一個超大質量黑洞,也知道黑洞吸積物質時會產生高能噴流,影響星系內氣體分佈、驅動星系內氣體運動,進而改變恆星形成環境。
而為什麼星系通常沒有預期大?過去天文學家認為,這是因為超大質量黑洞限制宿主星系吸收氣體的量以抑制成長,也就是星系內部不會無休止膨脹,而是一直抵抗不可避免的向內引力。
現在英國肯特大學團隊進一步揭開其中奧祕,實際上超大質量黑洞扮演類似心肺的角色,透過「呼吸」方式密切調節宿主星系成長速度,目的為防止星系膨脹過快而提早老化成充滿死亡恆星的「殭屍」星系。
研究指出,來自黑洞的噴流衝擊沿著兩個噴射軸來回振盪,就像人體肋骨在胸腔內上下移動以使雙肺膨脹收縮一樣,這會導致噴射能量傳播到周圍介質,從而減緩星系氣體吸積、支撐星系周圍環境氣體。
此外,黑洞呼吸速度太快或太慢都無法維持星系介質所需脈動,也無法為自己提供燃料,整體而言,一個星系壽命能在超大質量黑洞的控制下「延長」,超大質量黑洞活動透過多種途徑抑制星系成長,特別是星系形成早期階段避免氣體大量塌縮形成新恆星,最終創造出一個又一個今日所見的星系。
如果不存在超大質量黑洞的調節機制,如今星系將幾乎耗盡燃料且消失。
新論文發表在《皇家天文學會月報》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)。
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標題:不是毀滅而是保護,黑洞實際上避免宿主星系過度膨脹
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