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现今宇宙中横跨1亿光年范围内恒星分布的模拟。天文学家利用这个模拟来研究超大质量黑洞上的吸积如何抑制星系内恒星的形成。 （图片来源：IllustrisTNG项目）
天文学家在研究恒星形成在宇宙时间内如何演化的过程中发现，宁静星系（目前没有很多新恒星生成的星系）通常具有活动星系核。这些活动星系核将物质积聚到热的核周盘上，由此产生的能量以辐射爆发，或者以接近光速运动的粒子喷射的方式释放。于是有了这样的猜想：这些爆发推动气体外流到数千光年外，从而扰乱和分散了潜在的形成恒星的物质，这种过程被称为息产（quenching）。息产机制是一种自限机制，因为分散最终会抑制气体被吸积到黑洞自身的过程。然而，还可能存在其他的息产机制：恒星形成过程中产生的超新星可能是原因之一，强大的星风也有可能。验证这些不同的可能性是星系研究的一个关键目标。
哈佛-史密松森天体物理中心（Center for Astrophysics，CfA）的天文学家布赖恩·特拉萨斯（Bryan Terrazas）雷纳·温伯格（Rainer Weinberger）和拉尔斯·贺恩奎斯特（Lars Hernquist）及其同事利用名为IllustrisTNG的大型流体动力学模拟来追踪星系及星系内部黑洞的发展，特别是研究黑洞反馈与恒星形成抑制之间的相关性。尽管对黑洞吸积的细节知之甚少，但科学家可以通过改变模拟过程中的许多输入参数，测试一系列可能性。
模拟结果显示，一旦黑洞吸积产生的风中的能量大于气体中的引力能，局部宇宙中包含超过百亿颗恒星的星系就会有减少恒星产生的趋势，这种情况往往会发生在当超大质量黑洞的质量超过约一亿六千万倍太阳质量时。数值表现出明显的差异：90%的有较小黑洞的星系中恒星形成活动活跃，90%的有较大黑洞的星系处于宁静状态。研究小组将模拟结果与91个星系的观测结果进行了比较（虽然不是完全具有代表性的样本），发现总体上是一致的；但是，观测结果的变化范围更大。
翻译：王天行
审校：贺旎妮
引进来源：哈佛-史密松森天体物理中心
引进链接：https://phys.org/news/2020-06-galactic-star-formation-supermassive-black.html
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