發現超大質量黑洞影響宿主星系形成演化的重要證據，專家解讀

新京報訊（記者張璐）今天（3月27日），2024年度「中國科學十大進展」在2025中關村論壇年會開幕禮上發佈。當天下午，2024年度「中國科學十大進展」專家解讀會舉行。

今天（3月27日），2024年度「中國科學十大進展」發佈，「發現超大質量黑洞影響宿主星系形成演化的重要證據」入選。新京報記者 浦峰 攝

專家解讀2024年度「中國科學十大進展」之一的「發現超大質量黑洞影響宿主星系形成演化的重要證據」時表示，星系是宇宙結構的基本組成單元。星系之所以發光，主要是因為其內部含有數千億顆恒星。

按照星系恒星形成能力的強弱，天文學家一般把星系分為兩類：較為年輕、能夠持續產生新的恒星的「恒星形成星系」（如銀河系），和較年老、幾乎沒有新的恒星形成的「寧靜星系」（比如M87星系）。研究恒星形成星系如何轉變為寧靜星系，即星系如何由「生」到「死」的問題，是星系宇宙學的最核心任務之一。

圍繞這一核心任務，約半個世紀前科學家就提出星系的中心黑洞在成長過程中釋放的巨大能量對星系的形成演化有重要影響。經過近半個世紀的發展，這一理論已成為當前主流星系形成演化模型的共識。然而，長期以來黑洞如何影響星系的形成演化一直缺乏明確的觀測證據，這也成為當前亟待解決的重要科學問題。

針對這一重要科學問題，南京大學王濤等創新性地開始探索中心黑洞質量與星系冷氣體含量之間的關係。該研究首次揭示了中心黑洞的質量是調製星系中冷氣體含量的最關鍵的物理量：中心黑洞質量越高的星系其冷氣體含量越低。而冷氣體又是星系中恒星形成的原料，因此這一發現對中心黑洞影響星系形成演化提供了重要的觀測證據。很大程度上中心黑洞影響宿主星系的恒星形成是通過從源頭上限制恒星形成的原料——冷氣體的含量來實現的。

該結果闡明了寧靜星系普遍具有一個較大質量中心黑洞的原因，確立了中心黑洞在調控星系生命週期中的核心地位，向著最終解開星系生死轉變的謎團邁出了堅實的一步。

編輯 樊一婧

校對 李立軍